佛山水泵厂丨佛山水泵厂对定、转子的间谐波情况分析

随着各种电力电子装置在电力系统及各个工业部门的广泛使用，谐波污染的问题越来越受到人们的重视。当大量谐波电流注入到电网，会造成电网的频率发生变化、电压闪边、电压波形畸变、三相不平衡，严重影响电能质量，对供电和用电设备的安全经济运行产生不利的后果。同时也会对通信产生干扰，影响继电保护装置和测量装置的准确性。因此，佛山水泵厂对于谐波治理问题展开深入的研究，提高谐波的治理水平，将具有十分重大的理论意义和现实意义。

频率为50Hz整数倍的成分即为一般意义下的谐波。除此之外，电力系统中还广泛存在着另外一种非工频整数倍的成分，就是间谐波。除了较大的电压波动会引起间谐波以外，像电焊机、电弧焊、各种变频调速装置以及感应电动机等非线性负荷的波动都是间谐波波源。研究表明，若间谐波含量超过一定的水平，就会造成一些不良后果：

1、 25Hz以下的间谐波不应超过0.2%，否则会引起灯光闪变；

2、 如果间谐波电压超过0.3%,会干扰音频脉冲控制的接收机；'

3、2.5kHz以下的间谐波电压不应超过0.5%,否则会引起感应电动机噪声和振动以及低频继电器的非正常运行，还会干扰电视机；

4、2.5kHz〜5kHz的间谐波应限制到0.3%以下，否则会引起音频设备的噪声；

5、如果有某些非线性负载，这些旁频的幅值可能会和间谐波的幅值十分接近，则对闪变频带的幅值而言相当于扩展到基波的四倍，对于音频控制频率的幅值而言也会扩展到想同的倍数，此时间谐波的影响将会大为扩大。

为了规范间谐波的问题，国家于2009年9月30号发布了《电能质量公用电网间谐波》的国家标准。

图1所示的晶闸管斩波式串级调速系统从本质上讲仍然采用的是相控方式，逆变器侧的交流电流仍为宽度120°的矩形波，含有大量的奇次(5、7、11、13等倍的电网频率)谐波。由前期的分析可知道，虽然采用IGBT器件作为逆变器的电压型PWM串级调速系统，可以实现变压器返回给电网电流的正弦化，大大减少进线电流的谐波含量，但是并没有解决肯富来离心泵转子耦合到定子侧的那些非工频分量。

图1中，串级调速系统采用二极管不可控整流器整流，这将使转子电流产生谐波。同时，转子侧存在漏感，整流过程会产生换相重叠的现象，因为平波电抗器为一个有限值，直流侧电流也会产生脉动。因此，工程上常采用Graham-Schonholzer法来分析交流侧的电流波形。这些频率随转差率的改变而变化，且在一般情况下相对于工频说就是间谐波，水泵转子各部分谐波电流分量通过建立自己的磁场会在定子侧耦合出相应的谐波电流。对于次数为h=6m+l(A：=1,2,3...)的转子谐波电流它所建立的旋转磁场与转子基波磁场旋转方向一致，为正序磁场，公式中的两个加号适用于这部分分量；而对于次数为A：=6m-1(A：=1,2,3...)的谐波电流，它建立的旋转磁场与转子基波磁场方定转方向相反,为负序磁场，公式中的两个减号适用于这部分分量。

通常情况下在串级调速系统中，由二极管组成的整流器会引起电机定子侧的电流含有大量的间谐波分量。佛山水泵厂采用瞬时无功理论来检测系统电流，然后利用有源逆变技术达到减少间谐波的目的。

可以看出，有功功率和无功功率表达式第一项为直流分量，由电压和基波电流作用产生；分析后一项可知，有功功率、无功功率P、g都含不为整数倍工频的振荡分量，为电压和间谐波电流产生。由此可见，基于无功功率理论的网检测方法对于间谐波同样适用。与通常整数倍工频分量谐波检测不同的是，网法中，间谐波检测需要的低通滤波器性能更高。

以上的分析都基于电网电压不发生畸变的情况下，当电网电压发生畸变时，一般认为只包括整数倍工频的谐波分量，而肯富来离心泵串级调速系统中定子电流中含有的多为非整数倍工频的简谐波分量，所以在这种情况下检测法仍然适用。于是本文就采用了谐波检测法。

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