4.1 抑制变频器谐波的各种方法 34

4.2 本章小结 39

结 论 40

致 谢 41

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

20世纪50年代电力电子技术诞生后，经过半个多世纪的飞速发展，至今已被应用于需要电能变换的各个领域。欧美国家大约70%的电能经过电力电子装置的处理后约实现节能20%左右。2000年经过处理后使用的能源已达到90%，而我国经处理后的电能不足30%。电力电子行业发展前景广阔，市场需求巨大，促使着许多生产半导体和集成电路的厂家，由于剧烈的竞争，功率器件成本降低、价格降低，促使电力电子的发展更为迅速。近年来，电力电子设备在减小设备体积与重量，增加设备运行的快速性和效率性等方面均有较大的进展。论文网

现代工业中，变频器具有不可比拟的优越性，其功率因数高，起动平稳，调速范围宽，维护更是简单使用方便，同时还具有体积小、通用性强等特点而得到广泛的使用。变频器给人们带来方便、高效率和巨大的经济效益的同时，对电网注入了大量的谐波和无用功，使供电质量不断恶化。另一方面，随着以计算机为代表的大量电力电子设备的普及应用，人们对公用电网的供电质量要求越来越高，许多国家和地区已经制定了各自的谐波标准，以限制供电系统及用电设备的谐波污染[1]。

1.1.1变频器简介

变频器是应用变频技术与微电子技术通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器一般可分为交-直-交变频器和交-交变频器。通常所用变频器为交-直-交变频器，交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变为直流，然后再把直流逆变为频率可调的交流，称为间接型变频器，是目前较为通用的变频器,交-直-交变频器有三种不同的结构形式：

1）用可控整流器变压，用逆变器变频，调压和调频分别在两个环节上进行。

2）用不可控整流器整流，斩波器变压、逆变器变频。

3）用不可控整流器整流，脉宽调制逆变器PWM变频。

交-交变频器直接把工频交流直接变换为频率可调的交流，称为直接型变频器，通常较少使用。

交-直-交变频器其主电路图如图1.1[2]所示，工作原理为通过整流桥将交流电整流为直流电然后通过IGBT逆变电路将整流过的直流电再逆变为频率可调的交流电提供给电机。直流侧串联一个大电感，可以减小电流波动，使输出电流为恒值。

图1.1 变频器主电路

变频器主电路为逆变电路，通常分为电压型变频器和电流型变频器两种，对于电压型变频器的研究已经趋于成熟，而电流型变频器的研究仍相对较少。电压型变频器是指具有输出电压波形独立可控拓扑的变频器，其直流回路滤波是电容。同理电流型变频器指具有输出电流波形独立可控拓扑的变频器，其直流回路滤波是电感。文献综述