變頻器工作原理：變頻器的工作原理是把市電通過整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。
目前的變頻電源是通過電力半導(dǎo)體器件調(diào)壓，較大程度上改變了波形特性，從而對(duì)電機(jī)和電纜帶 來了新問題。變頻器中通常通過大功率的自關(guān)斷開關(guān)器件進(jìn)行整流、然后對(duì)直流電壓進(jìn)行PWM逆變，結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電壓的高次諧波，干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備，尤其是控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)。同時(shí)由于高次諧波的存在，使得變頻電纜應(yīng)具有更高的絕緣安全裕度。在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常遇到變頻器高次諧波的干擾問題，下面簡(jiǎn)單介紹諧波產(chǎn)生的機(jī)理、傳播途徑等問題。變頻器的主回路一般為交-直-交組成，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶閘管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中，由于不規(guī)則的矩形波的存在，波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變回路中，輸出電流波形是PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形，對(duì)于GTR大功率逆變?cè)銹WM的載波頻率為三千赫茲，而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)一千五赫茲。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，高次諧波電流通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設(shè)備。因此，針對(duì)變頻器的工作特點(diǎn)，變頻電纜應(yīng)著重解決以下問題：電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波，抑制高次諧波通過電纜對(duì)外界的干擾。脈沖電壓對(duì)絕緣的影響，防止脈沖電壓對(duì) 電纜的影響。變頻電纜從電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上解決防力及絕緣的安全可靠性上顯得尤為重要。
電壓0.61kV聚氯乙烯護(hù)套NH-BPGVFP變頻電纜
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變頻電纜與一般電力電纜的區(qū)別：變頻電纜具有較低且均勻的正序和零序工作阻抗，有利于改善供電品質(zhì)。具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和抗雷擊等特性。如果電纜的結(jié)構(gòu)采用普通3+1芯，即三根主線芯和一根零線，這會(huì)使主線芯和零線的干擾和諧波電壓不平衡。要使電纜能正常工作，必須增加電纜的絕緣水平。若采用3+3對(duì)稱結(jié)構(gòu)，那么由于導(dǎo)線互換效應(yīng)及其對(duì)稱平衡，可將干擾減小到水平，因此采用3+3結(jié)構(gòu)，比普通電纜具有*性。對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜纜芯是互換的，有更好的電磁相容性，對(duì)抑制電磁干擾起到一定的作用，能抵消高次諧彼中的奇次頻率，提高變頻電機(jī)電纜的抗干擾性，減少了整個(gè)系統(tǒng)中的電磁輻射。采用對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜可以有效的防止高頻軸電流的產(chǎn)生。變頻電纜屏蔽層可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾，減小電感，防止感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)過大。屏蔽層既起到抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的作用，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護(hù)作用。以普通的3+1型電力電纜為例，完整的三項(xiàng)供電系統(tǒng)，當(dāng)三項(xiàng)電流平衡時(shí)，其中性線芯的電流為零；當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時(shí)，經(jīng)過電纜的多次反射，便會(huì)出現(xiàn)對(duì)此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機(jī)會(huì)，電纜越長(zhǎng)疊加機(jī)會(huì)越多表現(xiàn)得也就越明顯。加之電纜這個(gè)大的電容本身對(duì)高次諧波就有著放大的作用，對(duì)于3+1型電纜，高次諧波產(chǎn)生的電流分量在中性線芯內(nèi)無相位差，這樣一來電流將會(huì)疊加成原分量的數(shù)倍，中性線芯在高頻脈沖下很快就會(huì)被擊穿。為了解決這個(gè)問題，我們將3+1型的電纜中的一芯分成了三份，以對(duì)稱的方式做成3+3結(jié)構(gòu)，這樣，三個(gè)中性線芯的相位一次滯后一百二十度，形成了一個(gè)對(duì)稱平衡的狀態(tài)，使得電流不會(huì)型疊加，有效的減小了高次諧波對(duì)變頻電纜的危害。此為變頻電纜選擇對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的理由之一。
