符合歐洲EMC標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案

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1、·2·2002年第1期《電機(jī)電器技術(shù)》·電機(jī)電器技術(shù)·符合歐洲EMC標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案丁美新,侯志儉,蘇中義(上海交通大學(xué)電力學(xué)院,上海200030)THESOLUTIONACCORDINGWITHENEMCFORMOTORSPEEDREGULATIONDingMei-xin,HouZhi-jian,SuZhong-yi(DeptofElectricalPowersystem,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China)Abstract:Thecauseofharmoniccurrentinmotorspeedregulatio

2、nanditsharmtothepowersupplysystemarediscussed.ButtheharmoniccurrenthasbeenrestrictedwithinnecessarylimitsaccordingtonewnationalandinternationalEMCstandards.Thetraditionalregulationmethodcannotpassthesestandards.Byanalysisofrelativeinternationalstandards,thesolu2tionsofthisproblemwereprese

3、nted.TheoutputsimulationwavesverifythegoodperformanceofHFM.Keywords:EI61000-3-2;harmoniccurrent;motor;PWM;HFM.摘要:論述了電動(dòng)機(jī)調(diào)速產(chǎn)生的諧波電流以及諧波對(duì)供電系統(tǒng)的危害,而新的國際和國家EMC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)諧波電流分量提出了越來越高的要求,傳統(tǒng)調(diào)速方法產(chǎn)生的諧波電流明顯達(dá)不到新的EMC標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過分析提出了解決問題的方案,通過仿真波形,證明了新方法的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞:EI61000-3-2;電流諧波;電動(dòng)機(jī);PWM;HFM中圖分類號(hào):TM301.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1

4、004-0056(2002)01-0002-031引言用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱為諧傳統(tǒng)的電機(jī)使用脈寬調(diào)制(PWM)電路波源。主要的諧波源由非線性特性的電氣來調(diào)節(jié)電機(jī)功率,如圖1。它會(huì)產(chǎn)生很大諧設(shè)備產(chǎn)生,例如帶有功率電子器件的變流設(shè)波電流,諧波是一種干擾量,使電網(wǎng)受到“污備、交流控制器和電弧爐、感應(yīng)爐、熒光燈、染”。電氣技術(shù)研究的諧波次數(shù)通常在2≤n變壓器等。在這些設(shè)備構(gòu)成的回路中,電流≤40范圍內(nèi)。是非正弦的,其諧波分量使系統(tǒng)正弦電壓產(chǎn)諧波的定義是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設(shè)備行Fourier級(jí)數(shù)分解,除了得到與電網(wǎng)基波頻本身的特性及其工

5、作狀況,可視為恒流源。率相同的分量,還得到一系列大于電網(wǎng)基波各種非線性電路產(chǎn)生的諧波次數(shù)與其電頻率的分量,這部分電量稱為諧波。諧波頻路形式有關(guān),稱為該電路的特征諧波。除特率與基波頻率的比值(n=fn/f1)稱為諧波次征諧波外,在非穩(wěn)定工作狀態(tài)下,還可能產(chǎn)生數(shù)。有時(shí)也可能存在非整數(shù)倍諧波或分?jǐn)?shù)非特征諧波。進(jìn)行諧波分析和計(jì)算最有意義次諧波。向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公的是特征諧波,如3、5、7、11、13次等?！る姍C(jī)電器技術(shù)·《電機(jī)電器技術(shù)》2002年第1期·3·出現(xiàn)下列問題:3可能流過不提供有效功率而必須由交流供電系統(tǒng)提供的相當(dāng)大的電流;3在三相Y形供電系統(tǒng)中可能流過增大的

6、中性電流,這將引起超過接線和連接器的電流額定值。由于諧波電流與供電系統(tǒng)阻抗相互作圖1傳統(tǒng)SCR的PWM調(diào)速用引起的嚴(yán)重電壓失真,可能使接到相同分圖1電路通過改變SCR的導(dǎo)通角來調(diào)支電路上設(shè)備不能正常工作。例如,被抑制速,調(diào)制頻率一般等于工作頻率,這種PWM或削波的峰值電壓限制了計(jì)算機(jī)承受交流調(diào)速電路的電流波形如圖2(導(dǎo)通角為90電網(wǎng)電壓瞬時(shí)下跌的能力。度)。3EN61000-3-2諧波電流標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國際認(rèn)證快訊,EMC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)諧波抑制提出了更高的要求。新標(biāo)準(zhǔn)EN61000-3-2:1995+A,1998,1999經(jīng)過一段時(shí)間的過渡于2001年1月1日被強(qiáng)制執(zhí)行,而舊標(biāo)準(zhǔn)被禁止

7、作為發(fā)證及生產(chǎn)的依據(jù),也即意味著原先使用舊標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的產(chǎn)品必須經(jīng)過重新認(rèn)證,否則禁止銷售。尤其對(duì)于這些出口歐圖2傳統(tǒng)PWM調(diào)速產(chǎn)生的電流波形洲的家用電器,通不過新標(biāo)準(zhǔn)是嚴(yán)禁出口對(duì)此電流進(jìn)行FFT(快速傅立葉變換)的。分解得圖3。EN61000-3-2規(guī)定了低壓電器及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值(每相輸入電流≤16A),它對(duì)應(yīng)于IEC1000-3-2-1995和GB17625.1,它適用于額定電壓為220V(單相)和380V(三相)的50Hz供電系統(tǒng)、額定電流小于16A的電氣和電子設(shè)備,它也適用于頻率為60Hz、電壓為110V/23