在變頻器輸出濾波器設(shè)計中的用法
變頻器就是給異步電機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻的電源，它一般由整流電路，平波電路，逆變電路組成。其中逆變電路就是通過IGBT管組成逆變橋?qū)⒅绷麟娔孀兂深l率、幅值都可調(diào)的交流電，這是變頻器的核心部分。逆變電路的輸出電壓信號是利用脈沖寬度的改變來得到幅值不同的正弦基波電壓，也就是我們通常認(rèn)為的PWM波。波形如下圖所示：
從圖中可以看出，由于IGBT管的開關(guān)頻率比較高，會產(chǎn)生大量的干擾高頻電磁波，這些干擾高頻電磁波會通過空間輻射或者通過供電回路進(jìn)入整個供電電網(wǎng)，對變頻器附近的儀器儀表有很大的干擾。如果處理不好會引起周圍的電氣設(shè)備的失靈或損壞。嚴(yán)重的還會引起電機(jī)發(fā)熱量增加，電機(jī)出現(xiàn)劇烈抖動，縮短了電機(jī)的壽命；在采用長線電纜的場合，由于電纜終端電壓反射而造成電機(jī)端過電壓，對電機(jī)的絕緣性能造成危害，引起絕緣迅速老化導(dǎo)致漏電，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致電機(jī)絕緣擊穿，電纜爆裂。因此，此時需要考慮增加變頻器輸出濾波器來進(jìn)行抑制。
一個合適的變頻器輸出濾波器，可以抑制變頻器在逆變過程中產(chǎn)生的高次諧波，防止變頻器干擾電機(jī)及變頻器周圍的敏感儀器設(shè)備；抑制變頻器的輸出側(cè)的浪涌電壓，減小電機(jī)由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩；減小電機(jī)噪音。
變頻器輸出濾波器是根據(jù)基波壓降、電容支路電流和諧波總畸變的工程約束來進(jìn)行設(shè)計的，它需要綜合考慮是費用因素、諧波總畸變、電容諧波電流和電感基波壓降等因素。所以變頻器輸出濾波器的設(shè)計難度是綜合平衡各個參數(shù)，去設(shè)定一個合適的截止頻點，然后進(jìn)行具體仿真設(shè)計。
核心問題就是截止頻點的確定，PA6000功率分析儀包含了一個分辨率為1Hz，最高頻點到100KHz的FFT頻譜分析功能，它還可以人性化的 列出前10大諧波頻點，方便用戶對變頻器的輸出信號進(jìn)行頻譜分析，如下圖所示。
圖中的FFT頻譜信號是一臺基波是40Hz，IGBT開關(guān)頻率為6KHz的變頻器輸出電壓信號頻譜圖。如果客戶是基于這個頻譜圖進(jìn)行變頻器的輸出濾波器設(shè)計的話，那就很輕松了，非常容易的得到變頻器輸出濾波器所需的截止頻點。
PA6000功率分析儀不單單可以進(jìn)行FFT頻譜分析，還可以最多同時顯示4路信號的FFT頻譜，可以用于對變頻器的三相輸出信號進(jìn)行頻譜分析，同時分析輸出信號的共模干擾和差模干擾。
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