发布时间：2025-03-07 13:50:50 人气：
谐波的产生原因与治理方法
谐波的产生： 在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。 在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整倍数。
解决方法有：装用谐波滤波器、装用隔离变压器和装用有源的谐波调节器：
1、装用谐波滤波器：对于电动机控制器产生的谐波，谐波的形状很分明，可以用滤波器来降低谐波电流。
2、装用隔离变压器：均衡的三次谐波电流传回到电源去的问题可以用一台Dyn接法的隔离变压器来削弱。
3、装用有源的谐波调节器：由变流器/逆变器产生的边频带和谐波不能很好地用普通的滤波器来滤除，这是因为边频带上的频率是随传动装置的速度而变化的，并且时常很接近于基波频率。
光伏并网逆变器自身带滤波器怎么补偿谐波呢
嘿嘿，好问题！
在我们公司从事无功补偿设备研发、生产、销售的31年里，天天都有用户向我们咨询，但是像你提出的这样有深度的问题，还真不多。这样：
光伏逆变器，自身具有的无功补偿功能，主要是补偿逆变器的，没有太多的能力去补偿电网的无功功率，它只是做到上网时，不给电网注入无功功率，或吸收无功功率。而且这种补偿，也不是传统的方式，是纯电子方式，也就是通过类似逆变的原理，使上传电网的电能，功率因数尽量接近1.00。从而不对电网造成不良影响。
你说的滤波器，我理解是逆变器内部的滤波器，这是逆变器的组成部分之一。这个滤波器是为了把逆变器产生的谐波滤除掉，使PWM工作的逆变器产生的谐波，不要传导到电网，不污染电网而已。它同样对电网的谐波无能为力。在逆变器与电网的接入点，如果电网有较强的谐波，反过来可能会把逆变器搞坏。
谐波，是电网的大敌，电网发电输电时，自己产生的谐波不多，谐波绝大多数都是用户产生的，比如：电力机车（包括高铁地铁等），电弧冶炼炉，铝厂的电解槽，大功率焊接机，等等，都是强大的谐波源，它们工作时，都会给电网注入大量谐波，影响电网及其它用户。
所以，电网对用电设备是有要求的，特别对于要产生大量谐波的企业，多会要求企业做谐波治理，禁止谐波注入电网。
多说几句哈：
如果你是光伏设备用户，要注意因为逆变技术及行业很成熟，做逆变器的元件也很成熟，所以大量的小厂甚至路边小电器店也一哄而上，这个是很要命的事情，因为行业的技术成熟，不代表生产者的工艺和技术成熟，不代表生产者使用的元件和材料合格，特别是大量低价山寨的逆变器充斥市场，价格看上去很诱人，但是一次损坏就够你受的了。千万不要用山寨产品哈。
三相逆变器SPWM三次谐波注入仿真分析
在深入探索三相逆变器的SPWM技术中，我们首先描绘了一个引人入胜的电路场景：如图1所示的电压型三相逆变器，其中直流电压稳定在600V，载波频率设定为1kHz。负载条件独特，包括三相对称的10Ω电阻和10mH电感，同时接入一个50Hz的正弦波负载，其幅值为320V。为了模拟真实世界中的谐波行为，我们采用SPWM技术进行仿真，其中三次谐波的注入理论占据核心位置。
首先，我们构建了一个精密的工具箱——三相正弦波产生模块。借助Simulink的MATLAB Function，我们精确地生成了三相正弦波，参数time、f（50Hz）和SineWave_Am（320V）共同编织出和谐的波形，初相角随机变化，为逆变器的动态性能增添了一份自然的随机性。
然后，三次谐波计算模块如同一颗精密的调谐器，利用PLL技术跟踪a相电压，通过PID控制器的精细调节，确保a相电压的1/6幅值三次谐波与基波同步，这在逆变器的性能优化中扮演了关键角色。
紧接着，SPWM计算生成模块的舞台展开了，采用的是不对称规则采样法。这个魔法般的函数接收time、udc、fc（1kHz）、三相电压a~c作为输入，输出SPWM1~6，它犹如一个调色板，将三角形载波和阶梯波巧妙地交织，形成SPWM信号。同时，我们还嵌入了一款IIR巴特沃斯低通滤波器，它的目标是精确地滤除高频噪声，确保负载电压波形的纯净度。
整个仿真模型的构建如同一部交响乐，包括调制波的设计、谐波跟踪、SPWM信号的生成，以及逆变器模块和测量系统的协同工作。每个环节的波形分析都无比关键：调制波如预期般精准，谐波与基波同步如诗如画，SPWM波形调整至理想的0电平，滤波器在60Hz频段显示出强大的衰减能力，负载电压波形完美地满足了设计要求。然而，逆变器输出中依然可见显著的奇次谐波，总谐波失真（THD）达到了92.82%，这表明我们在追求效率的同时，对谐波管理的挑战也日益凸显。负载相电压呈现出五电平特性，THD为64.9%，这进一步揭示了SPWM技术在实际应用中的复杂性与优化空间。
通过这个仿真过程，我们得以深入理解SPWM技术在三相逆变器中的实际应用，以及三次谐波注入对性能的影响，为未来的优化设计提供了宝贵的数据和见解。
逆变电焊机逆变电焊机电源的谐波抑制分析
弧焊逆变电源的谐波问题分析
1. 谐波产生的原因
自晶闸管逆变电源以来，弧焊逆变技术不断进步，如今是焊接设备主流。然而，逆变电路的整流和逆变环节导致电流波形失真，产生高次谐波。主要源于两个方面：一是逆变电源内部的干扰，如高电流引发的电磁场干扰、高频引弧等，以及智能化控制系统的谐波干扰；二是外部电网的负载变化和高频设备产生的谐波污染。
2. 谐波的特点与危害
逆变电源的高效率转换带来了谐波问题，尤其是高频化和大容量趋势下。逆变过程产生的脉冲引发严重的谐波干扰，导致电网功率因数降低，对周围电磁环境和设备运行造成负面影响。低频畸变是电力电子设备的共性问题，需妥善处理。
3. 谐波抑制措施
常用的谐波抑制手段包括无源滤波器（PF）和有源滤波器（AF）。PF成本低，但滤波效果受系统阻抗影响，且不能应对频率变化。AF则能动态补偿，实现谐波和无功功率补偿，但早期因技术限制存在效率低等问题，现在随着电力半导体技术的发展，AF已走向实用化。
4. 软开关技术的作用
随着电力电子技术的进步，硬开关的缺点日益突出。软开关技术通过改进开关策略，降低损耗，增强兼容性和可靠性，对逆变模块有重要价值，尤其是在无损耗吸收技术的研究中，尽管面临挑战，仍在持续发展。
总之，弧焊逆变电源中的谐波问题需通过有效抑制措施来解决，AF和软开关技术是关键手段，以提高功率因数并保护电力系统稳定运行。
扩展资料
逆变式弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频（50Hz）交流网路电压，先经输入整流器整流和滤波，变成直流，再通过大功率开关电子元件（晶闸管SCR、晶体管GTR、场效应管MOSFET或IGBT）的交替开关作用，逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电压，同时经变压器降至适合于焊接的几十V电压，后再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流。
消除谐波的方法
谐波是指电力系统中频率为基波频率的整数倍的电磁波分量。由于谐波有可能会导致变压器过载、功率因数下降和设备故障等问题，因此需要采取一些方法进行消除。常用的谐波消除方法包括：
1. 滤波器消除：在电路中加入合适的滤波器，能够将谐波频率的电磁波分量滤除。
2. 谐波抑制变压器消除：在电路中加入谐波抑制变压器，通过将谐波分量从电路中引出并通过抑制线圈转化为热能来消除谐波。
3. 反谐波电源：反谐波电源是由逆变器和谐振电路组成的系统。它可以将不可逆的电能转化为谐波能量以回收电能，并将消除后的基波电能送给负载。
4. 无功补偿：采用无功补偿装置，能够改善电力系统的功率因数，减少谐波的取余现象。
5. 降低非线性负载：非线性负载是造成谐波的重要因素之一。降低非线性负载，如使用交流调光器替换PC机上的电子灯光等，可以降低非线性负载对电力系统的谐波干扰。
以上是几种消除谐波的方法，实际应用需要根据实际情况选择合适的方法，在实践中要注意操作安全和效果验证。
谐波治理的方法是什么
对于谐波治理，通常采取两种策略：有源方法和无源方法。有源方式是利用IGBT逆变器产生与原始谐波相位相反的信号，试图抵消这些谐波，尽管这种方法成本较高。然而，无源方法更为常见，它通过电容和电抗的配合，调整到谐波频率，使谐波电流能够被滤波回路吸收，这是一种传统的滤波手段。两种方法各有利弊，选择取决于具体的应用需求和经济考虑。
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