逆变器平均载荷

什么是逆变器？

逆变器是一种电力电子器件，其作用是将直流电转换为交流电。在混频中，逆变器的功能是将多个频率的交流电信号进行合并，形成一个更高频率的交流电信号。这个过程中，逆变器需要通过PWM控制技术将产生的高频脉冲信号经过滤波，使其变成平滑的交流电信号，并且能够保持一定的电压和电流。

逆变器混频技术在现代通信中得到了广泛应用。例如，导航系统中的频率混合器，就是通过逆变器混频技术实现的。在这种应用场景下，逆变器需要将高频的信号进行混频，产生一个新的更高频率的信号，用于加密和解密导航信号。此外，在现代的通讯中，逆变器混频技术还可应用于数字广播电视和卫星通信等领域。

逆变器混频技术的发展趋势是不断采用新的电力电子材料和器件，以实现更好的电流质量和更高的频率。例如，将石墨烯、碳化硅和氮化镓等新型材料应用于逆变器混频器上，不仅可以增强其工作性能，而且可节省能量和成本。此外，通过采用多电平电源，逆变器混频技术还可以实现电力电子系统中更高效、更准确和更安全地混合信号。

变频器的载波和基波的区别

那个频率是控制IGBT管导通的频率的，频率上升电磁噪音小但是变频器发热量上升相反载波下降噪音增大变频器内部发热减小，一般这个参数不要随意更改否则会引起变频器报故障。罗克自动化在这方面的研究也是有很丰富的经验，例如下面的总结

载波比，是在调制中每周基波（三角波）与所含正弦调制波输出的脉冲总数之比，即两者频率之比fv/fs。详解：正弦脉宽调制法（SPWM）的基本概念是将每一正弦周期内的多个脉冲作自然或规则的宽度调制，使其依次调制出相当于正弦函数值的相位角和面积等效于正弦波的脉冲序列，形成等幅不等宽的正弦化电流输出。其中每周基波三角波与所含正弦调制波输出的脉冲总数之比即为载波比。

理论上载波比越大输出精度也越高，但过大的载波比也意味着极高的开关频率，随之带来的是开关管高功率损耗，甚至于无法满足过高的开关频率。所以，载波比的选择要针对所需进行权衡而选择。一、调制比和载波比　在脉冲宽度调制(PWM)技术中，存在两种调制比的概念，一个是电压幅值比，一个是频率比：　　01幅值调制比　　即一般我们所说的“调制比”，其定义如下　　式中：　　K——调制比;　　Vm——调制波幅值;　　Vc——载波幅值。　　一般情况下，K1，若Ka1，则称之为过调制。　　02频率调制比　　即一般所说的“载波比”，其定义如下　　式中：　　N——载波比;　　ft——载波频率;　　fs——调制波频率。　　一般情况下ft远远大于fs，则N远远大于1。

二、调制比的概念调制比。定义PWM脉冲周期为T，脉冲宽度为Ton，则占空比为p=Ton/T。当PWM脉冲调制比K选定时，且脉冲周期T为定值，输出直流电压的大小取决于脉冲宽度Ton的大小，1、调制比。定义PWM脉冲周期为T脉冲宽度为Ton则占空比为p=Ton/T.当PWM脉冲调制比K选定时脉冲周期T为定值，输出直流电压的大小取决于脉冲宽度Ton的大小2、单相statcom与系统的等效连接图Fig.1Equivalent circuit of single phase STATCOM with system实际逆变器损耗并不为0,因此稳态时aadsin)sin(+=msdKUU(1)d2sin22RUQSS=(2)式中mK为逆变器输出电压基波有效值与直流电压之比(称为调制比)3、实际逆变器损耗并不为0,稳态时有:Ud=UsKmsin(δ+α)sinα(1)Qs=U2S2Rsin2δ(2)式中Km为逆变器输出电压基波有效值与直流电压之比(称为调制比)

三、占空比和调制比有何关系?　　占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。在一串理想的脉冲周期序列中(如方波)，正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值，占空比是一个瞬时周期概念。　　调制比是一个稳态平均值的概念，是指电压利用率;另一方面，某一调制方法实际工作MI可以估算THD大约是多少。

四、PWM、SPWM、SVPWM简介　　PWM(Pulse Width Modulation)，简称脉宽调制，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。　　SPWM (Sinusoidal PWM)，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等。

SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)空间矢量脉宽调制，它是以三相对称正弦波电压供电时，三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式做切换，从而形成PWM波，以所形成的实际的磁链矢量来追踪其准确的磁链圆。

变频器的载波频率一般设置为4K-10K，按原理来说载波频率越大，变频器的输出波形越好，当然对电机也是比较好的，但是变频器逆变模块发热量比较大，变频器功率较低，平时工作容易发生过电流报警，载波频率越低，对变频器保护越好，但是对电机损害比较大，电机发热严重，震动厉害，所以一般都设置的比较适中，这样对电机和变频器都起到保护作用，也能发挥最大优势

1、载波频率对变频器输出电流的影响

（1）运行频率越高，则电压波的占空比越大，电流高次谐波成份越小，即载波频率越高，电流波形的平滑性越好；

（2）载波频率越高，变频器允许输出的电流越小；

（3）载波频率越高，布线电容的容抗越小（因为xc=1/2πfc），由高频脉冲引起的漏电流越大。

2、载波频率对电机的影响

载波频率越高，电机的振动越小，运行噪音越小，电机发热也越少。但载波频率越高，谐波电流的频率也越高，电机定子的集肤效应也越严重，电机损耗越大，输出功率越小。

3、载波频率对其它设备的影响

载波频率越高，高频电压通过静电感应，电磁感应，电磁辐射等对电子设备的干扰也越严重。

4、载波频率对变频器自身的影响

载波频率越大，变频器的损耗越大，输出功率越小。如果环境温度高，逆变桥上下两个两个逆变管在交替导通过程中的死区将变小，严重时可导致桥臂短路而损坏变频器。

所以调试载波频率的原则是，在保证系统可靠运行的前提下，尽量提高载波频率。 一般而言，变频器厂家对于载波频率都有缺省限制。比如55kw以下为3k-15k，55kw-110kw为1k-10k，110以上为0.5k-5k。所以用户在调试过程中不用担心载波频率的大小是否会损害变频器本身。当然，载波频率低是会影响电机的噪音，但同时却能提高emc功能。针对不同的工况建议使用不同的载波频率，不能一概而论。 比如艾默生ev2000的g型机默认载频入下：0.75－45kw 8k 55－90kw 3k 110－220kw 2k 。

怎样选购UPS（不间断电源）

1、 UPS电源在因 事故停电或电源品质不佳时，UPS能提供高品质及最经济的电源，确保电脑资料的完整及精密仪器的正常操作。

2、 UPS的电性能指标有基本电性能(如输入电压范围、稳压率、转换时间等)、认证性能(如安全认证、电磁干扰认证)、外观尺寸等。依输出电压波形在市电断电时是否具有转换时间，可将UPS分类为后备式(Off Line，有转换时间)与在线式(On Line，无转换时间)两种。若用户的负载设备属高阶通讯设备、医疗仪器、微波接收设备时，以选择在线式UPS较佳。

3、负载(例如计算机)对UPS常规电性能指标有哪些，其使用量的范围。 计算机与其他一般办公室设备一样，属整流电容负载，此类负载功率因数一般在0.6～0.7之间，且相对应的峰值因数只有2.5～2.8倍。而其他一般的马达负载功率因数也只在0.3～0.8之间。因此一般UPS只要设计上具有功率因数0.7或0.8，而峰值因数3以上即可符合一般负载的需求。高阶计算机对UPS的另一需求为具有低的零地电压，具有超强防雷击保护措施，可短路保护及具有电气隔离等要求。

4、 UPS对电网的适应能力指标应包括：①输入功率因数；②输入电压范围；③输入谐波因数；④传导性电磁场干扰大小等指标。

5、 UPS输入功率因数太低对一般用户而言是用户必须投资更粗的电缆线及空气断路器开关等设备。此外，UPS输入功率因数太低对电力公司较为不利(因电力公司需提供更多的电力才能符合负载所需的实际消耗电力)。

6、 UPS输出能力即UPS的输出功率因数，一般UPS为0.7(小容量1～10KVA UPS)，而新型的UPS则为0.8，有更高的输出功率因数。UPS可靠性的指标为MTBF(平均无故障时间)。在5万小时以上为好。

7、在线式UPS的“在线”含义包括：①零转换时间；②输出电压稳压率低；③可过滤输入电源突波、杂波等功能。

8、 UPS输出电压频率的稳定性是指空载与满载时UPS输出电压及频率变化的大小。尤其是在输入电压变化范围的最大值与最小值变化时仍能有不错的输出电压频率的稳定性。针对此一要求，在线式UPS要远比后备式及在线互动式优良，而在线互动式UPS则与后备式相差无几。

9、用户在配置和选用UPS时，应考虑①了解各种架构UPS的适用情况；②考量对于电力质量的要求；③了解所需UPS的容量，并考虑未来扩充设备时的总容量；④选择有信誉的品牌与供应商；⑤注重服务质量。

10、电网质量不好，而又要求100%不能停电的用电场合应该选用什么样的UPS？应该看重UPS的哪些功能指标选用UPS？ 电网条件差的地区最好使用长延时(8小时)在线式UPS，电网条件中等或好的地区可考虑用后备式UPS。输入电压频率范围是否宽广、是否有超强防雷击能力、抗电磁干扰能力是否通过认证等均是选用UPS时需要着重考虑的功能指标。

11、用电容量小或者局部供电的场合，应该看重哪些功能指标去选用UPS？ 用容量小或局部供电的场合，首先要选择小容量UPS，其次要依其对供电质量的要求高低，选择在线式或后备式UPS。后备式UPS有500VA，1000VA，在线式有1KVA至10KVA可供用户选择。

12、用电容量大或者集中供电的场合，应该看重哪些功能指标去选用UPS？ 用电容量大或集中供电的场合，应选择大容量三相UPS。并考虑是否有①输出短路保护；②可接爱100%不平衡负载；③具有隔离变压器；④可作热备份；⑤多国语言图形化LCD显示；⑥可进行远端监控；⑦有超强监控软件，可自动寻呼，自动发E-mail。

13、 长延时供电UPS需以满载考虑配置高质量、足够能量的电池，及UPS本身是否具有超大型强充电电流来使外加的电池在短时间内充饱电。UPS要有①输出短路保护；②超强过载能力；③全时间防雷击。

14、对供电智能管理要求高的场合，应该选用什么样的UPS？ 应选用可网络监控的智慧型UPS，通过UPS所具有的可在局域网、广域网、因特网上监控的监控软件支援，可使用户对UPS实现网络监控的目的。监控软件要做到①可自动寻呼及自动发E-mail；②可语音自动广播；③可安全地关闭和重新启动UPS；④可跨不同作业平台操作；⑤可预约开机；⑥可做电源状态分析记录；⑦可监看UPS运行状态。并且监控软件需通过微软公司的认证。

15、用户应该对UPS厂商做哪些方面的考察？ ①生产厂商是否具有ISO9000及ISO14000认证；②是否为知名品牌，重视客户利益及产品质量情况；③是否在本地有维修中心或服务单位；④是否在安全规格及抗电磁干扰上通过国际认证；⑤UPS是否具有较高的附加价值，例如是否未来可做网络监控或智能监控等。

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