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低谐波变频器,你真的需要吗?

在您选购变频器 (VSD) 时,可能会遇到一个新名词,却不知其义。那就是“低谐波”。尽管低谐波变频器日益频繁地出现在各种变频器宣传手册中,但有关其作用的解释却少之又少。更为糟糕的是,您可能会被推荐购买这种“低谐波”产品,实际上却无法从中获益!

尽管在过去的 30 多年中,变频器技术得到了长足的发展,但其中一个基本设计环节却始终如故。那就是,交流电源需要通过整流变为直流电压来为逆变器部分供电,进而提供控制交流电机所需要的可变电压和频率。

经过这样的整流后,典型的标准变频器会在电源中产生非正弦电流,因而往往被视为非线性负载。抛开其数学意义不谈,这种非线性以谐波成分体现。

理论上讲,如果变频器呈非线性,那么能减少谐波成分的任何措施都是有益的。但就目前而言,几乎没有人能够对“低谐波”变频器的实质及其作用和原因进行量化。

实际上,这一术语很大程度上还仅仅停留在宣传层面,作为极不严谨的宣传卖点,内容涉及从传统变频器、各种无源或有源滤波器选件到有源前端 (AFE) 技术等各个方面。

潜在的 VSD 用户该如何选择真正需要的产品呢?

事实上,这一问题的根本不在于变频器本身,而在于与变频器相连的电源容量,尽管听起来奇怪,但的确如此!原因在于,只有在电源容量与整体变频器功率的比值过小时,变频器的非线性才可能会对电源产生不利影响。

各国或区域的标准(包括中国GB/T14549、英国电气协会工程导则 G5/4.1 以及美国 IEEE 标准 519-1992)为此给予了适当的指导。

事实上,多数工业企业的工厂都拥有较大的电源容量,因此许多变频器的安装都无需借助“低谐波”变频器的优势。

因此,当您下一次选购 VSD 时,请务必考虑是否真正需要“低谐波”变频器,否则由于产品价格的提高、使用滤波器造成的能耗增加以及维护实际并不需要的额外组件所需要的费用,都可能导致您的成本加倍。


Jonathan Smith
Jonathan Smith
Field Business Leader, Drives, Rockwell Automation
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