要探讨变频器的干扰问题,首先要了解变频器的工作原理,从结构上来看,变频器有直接变频器和间接变频器之分。直接变频器是将工频电流直接变换成可控频率的交流,没有中间的直流环节。它的每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联的可逆电路。正反两组按一定周期相互切换,在负荷上就获得了交变输出的电压UO,UO的幅值决定于各整流装置的控制角,频率决定于两组整流装置的切换频率。目前应用较多的还是间接变频器。
间接变频器是将工频电流通过整流器变成直流,然后再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流。间接变频器有三种不同的结构方式:(1)用可控整流器变压,用逆变器变频,调压和调频分别是在两个环节上进行,两者要在控制电路上协调配合;(2)用不控整流器整流斩波器变压,用逆变器变频,这种变频器整流环节用斩波器,用脉宽调压;(3)用不控整流器整流,用PWM逆变器变频,这种变频器只有采用可控关断的全控式器件(如IGBT等),输出波形才会非常逼近正弦波。
无论哪一种变频器,都大量使用了晶闸管等非线性电力电子元件,不管采用哪种整流方式,变频器从电网中吸取能量的方式都不是连续的正弦波,而是以脉动的断续方式向电网索取电流,这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上,使电压发生畸变,经傅里叶级数分析可知,这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。