變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）作為一種工業(yè)領(lǐng)域高科產(chǎn)品，主要由電力電子器件和微電子器件組成。三相交流電網(wǎng)接VFD的輸入端。VFD的輸入端是整流電路，輸出端是變頻電路。因此，輸入側(cè)和輸出側(cè)的電壓和電流含有豐富的諧波，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)波形畸變；同時(shí)，電網(wǎng)電壓是否對(duì)稱平衡，變壓器容量的大小，非線性設(shè)備是否接入配電母線，也會(huì)影響VFD的正常運(yùn)行。
目前VFD有DSP芯片或計(jì)算機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備主電路的控制，是由于計(jì)算機(jī)芯片的電壓和電流都很小，在高運(yùn)行速度下很容易受到一些外界電的干擾。因此，為了實(shí)現(xiàn)供電和驅(qū)動(dòng)的安全可靠運(yùn)行，必須采取措施抑制它們之間的相互干擾。
VFD整流電路和逆變電路由非線性器件組成。電路結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓和電流波形的畸變。三相交流電壓ur、us、ut通過三相橋式整流電路將交流電變?yōu)镈C，經(jīng)電解電容濾波后DC電壓基本不變。整流電路中使用的二極管是一種非線性器件。整流后的輸出電壓對(duì)濾波電容充電。充電電流的波形取決于整流電壓和電容器電壓之差。
當(dāng)VFD工作在不同的頻率和電流時(shí)，輸入電流波形也不同。圖10-6顯示了負(fù)載為10Hz、20Hz和50Hz時(shí)55kWVFD驅(qū)動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的輸入電流波形?？梢钥闯?，隨著電機(jī)頻率和電流的增加，輸入電流由斷續(xù)變?yōu)檫B續(xù)，電流的波形畸變?cè)絹碓叫?。通過對(duì)這些波形進(jìn)行數(shù)學(xué)傅里葉級(jí)數(shù)分解，將獲得許多諧波電流分量。
實(shí)驗(yàn)還證明，當(dāng)VFD運(yùn)行時(shí)，整流二極管的換向會(huì)引起一定的間隙源電壓波形和突起。
綜上所述，當(dāng)VFD運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)的電壓電流波形會(huì)發(fā)生畸變。為了綜合判斷這種畸變對(duì)系統(tǒng)的影響，綜合電壓畸變率D可按下式計(jì)算。
電網(wǎng)質(zhì)量對(duì)VFD壽命有什么影響？
在車間里，驅(qū)動(dòng)會(huì)在不同的負(fù)載下使用，不同的負(fù)載在VFD本身的影響是不同的。
在焊機(jī)、電弧爐和軋機(jī)的沖擊負(fù)荷下，經(jīng)常發(fā)生電壓閃變。此時(shí)VFD產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量有非常嚴(yán)重的污染，對(duì)設(shè)備本身也有相當(dāng)大的危害。輕者不能連續(xù)正常工作，重者會(huì)損壞設(shè)備的輸入電路。這將嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用壽命。
