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谐波

概述

大部分用于中等功率应用的变频器装置带有全控三相桥式电路。以下是两个触发角（α = 20°、α =60°）的典型系统组态中的谐波举例。

数据值引用自过去的出版物《Oberschwingungen im netzseitigen Stromsechspulsiger netzgeführter Stromrichter 》（六脉冲线换相变频器的线路侧电流中的谐波），作者H. Arremann 和 G. Möltgen，西门子研发部，Volume 7 (1978) No. 2, ©Springer-Verlag 1978。

规定了公式，根据使用的实际运行数据、线路供电电压（空载电压VV0）、线路频率fN和直流电流Id，可以计算出承受了特定的谐波频谱的电机的短路功率SK和电枢自感La。

如果实际线路短路功率和/或实际电枢自感与用这种方式计算获得值有偏差，则需要根据实际情况进行计算。

如果装置连接点的短路功率值SK和使用以下公式获得的电机电枢自感La与工厂或系统的实际值匹配，则可以获得如下所示的谐波频谱。如果这些值不匹配，则谐波必须独立计算。

电流I1的基波分量作为参考值使用如下公式计算：

I 1 = g × 0.817 × Id

I d 检查的运行点的直流电流
g 基本的基波成分

根据表格计算获得的谐波电流只适用于：

a) 变频器连接点的短路功率 S K

S K = VV02/XN (VA)

其中

X N = XK - XD = 0.03536 × VV0/Id - 2π  × fN × LD (Ω)

V V0 变频器装置连接点的空载电压，单位 V

I d 检查的运行点的直流，单位 A

f N 线路频率，单位 Hz

L D 使用的换相电抗器的自感，单位 H

b) 电枢自感 L a

L a = 0.0488 × VV0/(fN × Id) (H)

如果短路功率SK和/或电枢自感La的实际值与使用上述公式获得计算值有偏差，则需要独立进行计算。

例：

假定驱动器具有如下输入：

V V0 = 400 V

I d = 150 A

f N = 50 Hz

L D = 0.169 mH(4EU2421-7AA10)，ILN = 125 A

X N = 0.03536 × 400/150 - 2π × 0.169 × 10–3 = 0.0412 Ω

需要在变频器连接点的线路供电有以下短路功率：

S K = 4002/0.0412 = 3.88 MVA

需要以下电机电枢自感：

L a = 0.0488 × 400/(50 × 150) = 2.0 mH

可以从表格中引用的谐波成分Iν（I1 = g × 0.817× Id，针对触发角α = 20°和 α =60°）仅适用于用这种方式计算获得的值SK 和 La。如果实际值与这些计算值有偏差，必须进行独立计算。

如果要确定滤波器和带有电抗器的补偿设备的规格，只有计算值SK和 La与实际驱动器值匹配时才能引用通过此计算方式获得的谐波值提供的信息。在其他情况下，必须进行独立计算（这特别适用于使用补偿电机的情况，因为它们具有非常低的电枢自感等级。）。

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