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1、（中职）电工技术基础与技能（第8章）电子课件电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 目录目录目录目录目目 录录第一章第一章 认识实训室与安全用电认识实训室与安全用电第二章第二章 电路的基本概念电路的基本概念第三章第三章 直流电路分析直流电路分析第四章第四章 静电场与电容静电场与电容第五章第五章 电磁应用技术电磁应用技术第六章第六章 单相正弦交流电路单相正弦交流电路第七章第七章 三相交流电路三相交流电路第八章第八章 非正弦周期电量非正弦周期电量的的应用应用第九章第九章 低压电器与控制电路低压电器与控制电路电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工
2、技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章非正弦周期电量的应用非正弦周期电量的应用第八章第八章8-1 8-1 谐波的概念谐波的概念 在工程中在工程中，除了按正弦规律变化的周期电量之外除了按正弦规律变化的周期电量之外，更多的是不按更多的是不按正弦规律变化的周期电量。如我们熟悉的语言、音乐等电信号就是非正弦规律变化的周期电量。如我们熟悉的语言、音乐等电信号就是非正弦电量。图正弦电量。图8-1给出了几种常见的非正弦电量波形。图给出了几种常见的非正弦电量波形。图a所示是矩形所示是矩形波波，在数字电路中作为数字信号在数字电路中作为数字信号；图图b所示是锯齿波所示是锯齿波，在电视机、示在电视机、示波器的扫描
3、电路中应用波器的扫描电路中应用；图图c所示是尖脉冲所示是尖脉冲；可作为晶闸管的触发信可作为晶闸管的触发信号号；图图d所示是全波整流电路的输出电压波形。图中这些非正弦交流所示是全波整流电路的输出电压波形。图中这些非正弦交流电量各有各的用途电量各有各的用途，是正弦交流电不能替代的是正弦交流电不能替代的。严格地说，真正按正弦规律变化的电量是比较少的，而大部分电严格地说，真正按正弦规律变化的电量是比较少的，而大部分电量都是非正弦电量。这些非正弦电量有的是工作需要（如以上提到的量都是非正弦电量。这些非正弦电量有的是工作需要（如以上提到的几种波形），有的是工作中产生了干扰，使正弦波形发生了歧变。几种波形）
4、，有的是工作中产生了干扰，使正弦波形发生了歧变。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章 如三相工频交流电，因电路中接入了大功率整流设备，使波如三相工频交流电，因电路中接入了大功率整流设备，使波形发生歧变，由正弦波变为了非正弦波。非正弦周期电量有什么形发生歧变，由正弦波变为了非正弦波。非正弦周期电量有什么特点呢？和正弦周期电量有什么关系呢？他的大小、有效值及功特点呢？和正弦周期电量有什么关系呢？他的大小、有效值及功率怎样计算？这些都是我们应
5、该知道的。率怎样计算？这些都是我们应该知道的。实验导入：实验导入：将将两台低频正弦波信号发生器两台低频正弦波信号发生器的输出端串联后接到示波器的输的输出端串联后接到示波器的输入端，连接电路如图入端，连接电路如图8-2a所示。将其中一台的输出电压调整为所示。将其中一台的输出电压调整为1V，频率调整为频率调整为50Hz；另一台的输出电压调整为；另一台的输出电压调整为0.3V，频率调整为，频率调整为150Hz，此时示波器上的显示波形如图，此时示波器上的显示波形如图8-26所示。由图中可见，此波所示。由图中可见，此波形是一非正弦电压波形，它是由形是一非正弦电压波形，它是由50Hz和和150Hz两个正弦
6、交流电压叠两个正弦交流电压叠加而成。加而成。50Hz和和150Hz这两个正弦交流电压称为这个非正弦电压的这两个正弦交流电压称为这个非正弦电压的谐波。谐波。由此可以设想：由两个（或多个）正弦电量可以叠加出一个非由此可以设想：由两个（或多个）正弦电量可以叠加出一个非正弦周期电量，哪么一个非正弦周期电量，是否可以分解为多个正正弦周期电量，哪么一个非正弦周期电量，是否可以分解为多个正弦电量相叠加呢？由理论和实验均可以证明：弦电量相叠加呢？由理论和实验均可以证明：任何一个非正弦周期任何一个非正弦周期电量，都可以分解为多个正弦周期电量相叠加的形式电量，都可以分解为多个正弦周期电量相叠加的形式。电工技术基础
7、与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章8.1.1 谐波的产生谐波的产生电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章 由以上分析可知，除去标准的正弦波之外，其它任何波形都由以上分析可知，除去标准的正弦波之外，其它任何波形都含有谐波。这些含有谐波。这些 含有谐波的非正弦波，一类是根据工程的需要由含有谐波的非正弦波，一类是根据工程的需要由电路产生的；另一类是电路在工电路产生的；另一类是电路在工 作中产生的干扰波形。在现代的作中产生的干扰波形。在现代的各个用电领域，真正的正弦波是很少的，更多的是含有谐
8、波的非各个用电领域，真正的正弦波是很少的，更多的是含有谐波的非正弦波，因此，我们了解谐波的概念是非常有意义的。正弦波，因此，我们了解谐波的概念是非常有意义的。a）连接图）连接图 b）叠加波形）叠加波形 图图8-2 谐波实验电路谐波实验电路1.1.单方向脉动周期电量的分解单方向脉动周期电量的分解 图图8-3a 是一个单向半波整流电压波是一个单向半波整流电压波形，它在一个周期内只有半个正弦波形，形，它在一个周期内只有半个正弦波形，是一个单方向脉动周期电量。它可以分是一个单方向脉动周期电量。它可以分解为直流分量（图解为直流分量（图8-3b）和一系列正弦）和一系列正弦交流分量（图交流分量（图8-3c、
9、d、e）相叠加。其）相叠加。其中直流分量是半波整流电压波形的平均中直流分量是半波整流电压波形的平均值（值（凡是单方向流动的周期电量，都含凡是单方向流动的周期电量，都含有直流分量）。有直流分量）。图图8-3c称为基波，它的称为基波，它的频率和单方向脉动周期电量的频率相同，频率和单方向脉动周期电量的频率相同，幅度也最大；其余称为高次谐波，高次幅度也最大；其余称为高次谐波，高次谐波的规律是：谐波的规律是：电压频率越高幅度越小。电压频率越高幅度越小。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章8.1.2 谐波的分解谐波的分解图图8-3 谐波分解谐波
10、分解电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章2.交流周期电量的分解交流周期电量的分解 图图8-4是交流周期矩形波分解和叠加的情况，由图中可见，是交流周期矩形波分解和叠加的情况，由图中可见，交流周期电量分解后没有直流分量交流周期电量分解后没有直流分量（也可以认为直流分量为（也可以认为直流分量为0）。）。图图8-4a是取了叠加量的前是取了叠加量的前3项，即只取到项，即只取到5次谐波，合成曲线如次谐波，合成曲线如图中虚线所示。由图中可见，基波的幅
11、度最大，频率最低；图中虚线所示。由图中可见，基波的幅度最大，频率最低；3次次谐波的幅度是基波的谐波的幅度是基波的1/3，频率是基波的，频率是基波的3倍；倍；5次谐波的幅度是次谐波的幅度是基波的基波的1/5，频率是基波的，频率是基波的5倍。其合成波形的形状和矩形波还倍。其合成波形的形状和矩形波还有一定的差距。图有一定的差距。图8-4b是取了叠加量的前是取了叠加量的前6项，取到项，取到11次谐次谐波，合成波形已经非常接近矩形波了。波，合成波形已经非常接近矩形波了。图8-4 谐波合成示意图电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章该视频是由谐波
12、合成一个矩形波，再由矩形波生成频谱的全过程。该视频是由谐波合成一个矩形波，再由矩形波生成频谱的全过程。通过以上分析，应建立起如下概念：通过以上分析，应建立起如下概念：1.任何一个非正弦周期电量，都是由基频正弦波和多个高任何一个非正弦周期电量，都是由基频正弦波和多个高次谐次谐 波电量相叠加的结果。波电量相叠加的结果。2.单方向脉动周期电量含有直流分量和交流分量；而交流单方向脉动周期电量含有直流分量和交流分量；而交流周期电量只含有正弦交流分量而不含有直流分量。周期电量只含有正弦交流分量而不含有直流分量。3.非正弦周期电量的谐波频率越高，其幅度越小，即起主非正弦周期电量的谐波频率越高，其幅度越小，即
13、起主要作用的是谐波的前几项。要作用的是谐波的前几项。4.非正弦电量的波形和正弦电量的波形差别越大，这个非非正弦电量的波形和正弦电量的波形差别越大，这个非正弦电量的谐波越丰富，在电路中占用的频带越宽。正弦电量的谐波越丰富，在电路中占用的频带越宽。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章1.1.高次谐波的用途高次谐波的用途 在自然界中刮风、下雨、电闪雷鸣在自然界中刮风、下雨、电闪雷鸣，人们用耳朵一听就能区分出来人们用耳朵一听就能区分出来，为为什么能够区分呢什么能够区分呢？就是这些声音中除了基波之外就是这些声音中除了基波之外，它的高次波不同。
14、也就是它的高次波不同。也就是高次谐波是区分不同物理量的主要组成部分。高次谐波是区分不同物理量的主要组成部分。图图8-5a是电子琴发出的钢琴的声音的电压波形图是电子琴发出的钢琴的声音的电压波形图；图图8-5b是电子琴发出的是电子琴发出的长笛的声音的电压波形图。长笛的声音的电压波形图。两个图的基波频率相同两个图的基波频率相同，高次谐波不同高次谐波不同，所以我，所以我们能够区分出两种声音的区别。们能够区分出两种声音的区别。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章8.1.3 高次谐波的用途和危害高次谐波的用途和危害（a）钢琴电压波形）钢琴电压波
15、形 （b）长笛电压波形）长笛电压波形（c）数字电路电压波形）数字电路电压波形 （d）正弦波电压波形）正弦波电压波形 图图8-5c是数字电路信号电压波形图，数字信息量就是是数字电路信号电压波形图，数字信息量就是“有有”或或“无无”，用矩形波信号表示非常恰当，但矩形波信号中也含，用矩形波信号表示非常恰当，但矩形波信号中也含有大量的高次谐波，如果将高次谐波滤除，变成正弦信号，就有大量的高次谐波，如果将高次谐波滤除，变成正弦信号，就会使电路出现误动作。会使电路出现误动作。图图8-5d是正弦信号电压波形图，不含有谐波，频率单一，是正弦信号电压波形图，不含有谐波，频率单一，是信号源、三相交流电采用的波形。
16、正弦交流电因为没有高次是信号源、三相交流电采用的波形。正弦交流电因为没有高次谐波，工作没有噪音和电磁干扰。谐波，工作没有噪音和电磁干扰。8.1.3 高次谐波的用途和危害高次谐波的用途和危害2.高次谐波的危害高次谐波的危害 所谓高次谐波的危害，是指无用的噪音和不需要的谐波成分。所谓高次谐波的危害，是指无用的噪音和不需要的谐波成分。我们这里单指三相交流电网中的高次谐波成分。我国三相电网中我们这里单指三相交流电网中的高次谐波成分。我国三相电网中交流电是按交流电是按50Hz正弦规律变化的交流电量，所有工作在电网上的正弦规律变化的交流电量，所有工作在电网上的电器都要按照电器都要按照50Hz进行设计。如电
17、动机、变压器、电磁铁、电抗进行设计。如电动机、变压器、电磁铁、电抗器、功率因数补偿器等。器、功率因数补偿器等。这些交流电器无例外的都是由电路三大器件（电阻、电感、电这些交流电器无例外的都是由电路三大器件（电阻、电感、电容）组成，容）组成，电感的感抗，电容的容抗都是频率的函数电感的感抗，电容的容抗都是频率的函数。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章8.1.3 高次谐波的用途和危害高次谐波的用途和危害 图图8-6是三相交流电受到干扰后的波形图，由波形图可见，在是三相交流电受到干扰后的波形图，由波形图可见，在50Hz正弦波中叠加上了很大的
18、高次谐波成分。正弦波中叠加上了很大的高次谐波成分。高次谐波会使电动高次谐波会使电动机的铁心中磁偶极子振动加剧引起发热，绕组中电流出现趋肤效应机的铁心中磁偶极子振动加剧引起发热，绕组中电流出现趋肤效应使绕组发热加剧；电容器中流过的电流增加，引起电容发热鼓包，使绕组发热加剧；电容器中流过的电流增加，引起电容发热鼓包，严重时出现爆炸。高次谐波对电子电器干扰更为严重，造成动作失严重时出现爆炸。高次谐波对电子电器干扰更为严重，造成动作失误、死机、控制精度下降等。误、死机、控制精度下降等。国家电网规定，三相国家电网规定，三相电网中的高次谐波成电网中的高次谐波成分不能超过分不能超过5%。超。超过了就要采取措
19、施将过了就要采取措施将其滤除。其滤除。8.1.3 高次谐波的用途和危害高次谐波的用途和危害结论结论 1.1.自然界中的周期交流量除了单一的正弦交流量之外，更多的是自然界中的周期交流量除了单一的正弦交流量之外，更多的是非正弦交流量。非正弦交流量。非正弦交流量是由基波和高次谐波组成，非正弦交流量是由基波和高次谐波组成，基波反映的是物理量的基波反映的是物理量的轮廓，高次谐波反映的是物理量的细节。轮廓，高次谐波反映的是物理量的细节。图图8-58-5中的钢琴和长笛的声中的钢琴和长笛的声音，基波相同，高次谐波不同。音，基波相同，高次谐波不同。现在进入智能时代，一切物理量都是通过电脑来控制，电脑是由现在进入
20、智能时代，一切物理量都是通过电脑来控制，电脑是由电子电路组成的，处理的是电信号，也就是说一切非电物理量的波形电子电路组成的，处理的是电信号，也就是说一切非电物理量的波形都要转换为电量的波形来处理，所以我们研究交流电的谐波也是研究都要转换为电量的波形来处理，所以我们研究交流电的谐波也是研究非电物理量的谐波。非电物理量的谐波。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章8.1.3 高次谐波的用途和危害高次谐波的用途和危害 2.三相交流电是国民经济建设的动力源，输出是标准的正弦三相交流电是国民经济建设的动力源，输出是标准的正弦交流电。随着科技的发
21、展和社会的需要，很大一部分电能是通过交流电。随着科技的发展和社会的需要，很大一部分电能是通过二次处理再供给用电设备应用。如变频器、各种充电器等，都是二次处理再供给用电设备应用。如变频器、各种充电器等，都是将交流电整流为直流电，在整流过程中就在电网中产生了大量的将交流电整流为直流电，在整流过程中就在电网中产生了大量的高次谐波。如图高次谐波。如图8-6所示就是因为整流电路造成的电网谐波。所示就是因为整流电路造成的电网谐波。因为电网中的谐波已经产生了很大的负面影响，就催生了一个因为电网中的谐波已经产生了很大的负面影响，就催生了一个新的产业，电磁滤波和无谐波整流技术。凡是对电网产生高次谐新的产业，电磁
22、滤波和无谐波整流技术。凡是对电网产生高次谐波的设备，都要加装滤波器或者采用无谐波整流。波的设备，都要加装滤波器或者采用无谐波整流。确保国家电网确保国家电网的谐波含量不超过的谐波含量不超过5%。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章通过上述简要的介绍，希望给大家建立起谐波的基本概念。通过上述简要的介绍，希望给大家建立起谐波的基本概念。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章 活学活用活学活用学习理论的目的就是就是为了更好的指导实践学习理论的目的就是就是为了更好的指导实践 8.2
23、8.2 谐波概念的工程应用谐波概念的工程应用【案例案例1B超的检测原理超的检测原理】案例叙述案例叙述：医院医院B超诊断仪，是超诊断仪，是探测人体内部器官结构形状有无探测人体内部器官结构形状有无变化的仪器。人体腹内器官肉眼变化的仪器。人体腹内器官肉眼是看不到的，医生借助于是看不到的，医生借助于B超的超的诊断，将人体的内部器官显示在诊断，将人体的内部器官显示在计算机的显示屏上，供医生进行计算机的显示屏上，供医生进行医学诊断。医学诊断。图图8-7 B超测量超测量电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章【案例【案例1B超的检测原理】超的检测原理
24、】案例分析案例分析：B超是基于声音的反射原理，当物体接受到声音时会出现超是基于声音的反射原理，当物体接受到声音时会出现反射，反射声音的幅度和频率与物体的结构形状有关系。反射，反射声音的幅度和频率与物体的结构形状有关系。B超超的探头发出含有高次谐波的一个的探头发出含有高次谐波的一个“频带频带”超声波，同时探头又超声波，同时探头又接收返回的超声波。人体内部器官结构形状不同，返回的超声接收返回的超声波。人体内部器官结构形状不同，返回的超声波频率和幅度不同，据此，根据返回的超声波幅度和频率在计波频率和幅度不同，据此，根据返回的超声波幅度和频率在计算机显示屏上形成图像，这个图像就是当前器官的形状，医生算
25、机显示屏上形成图像，这个图像就是当前器官的形状，医生将器官图像和正常器官进行比较，做出医学诊断将器官图像和正常器官进行比较，做出医学诊断。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章 案例叙述案例叙述：人的听力出现衰退可佩戴助听器。助听器是一人的听力出现衰退可佩戴助听器。助听器是一个电子产品，随着电子技术的智能化，助听器个电子产品，随着电子技术的智能化，助听器可以可以按按照照听力损听力损失的不同失的不同程度进程度进行针对性的补偿，行针对性的补偿，下下图是助听器外形和补偿原图是助听器外形和补偿原理图理图【案例2助听器】电工技术基础与技能电工技
26、术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章案例分析案例分析：人的正常听力在人的正常听力在20Hz20kHz范围内，声音的频率在范围内，声音的频率在100Hz4kHz以内。听到的声音的大小和声音的功率成正比（用以内。听到的声音的大小和声音的功率成正比（用分贝分贝dB表示）。图表示）。图8-8b是听力频谱图，图中标出了听力的频率是听力频谱图，图中标出了听力的频率和幅度，按和幅度，按“香蕉图香蕉图”分布，即图分布，即图8-8b中的中的“正常听力区正常听力区”。当人的听力低于了正常听力区，有些频率就听不到了，影当人的听力低于了正常听力区，有些频率就听不到了，影响正常的交
27、流。声音的低频段出现听力超出正常听力区，表现响正常的交流。声音的低频段出现听力超出正常听力区，表现为小的声音听不见；高频段低于了正常听力区，表现为小的声为小的声音听不见；高频段低于了正常听力区，表现为小的声音听不清。图音听不清。图8-8b中的中的“实测听力线实测听力线”的的1.5kHz以上部分出现了以上部分出现了听力较重的损失，即造成听音时有些字听不清。图听力较重的损失，即造成听音时有些字听不清。图8-8b中的中的“补补偿听力线偿听力线”是助听器将损失听力部分的声音放大，使听者达到正是助听器将损失听力部分的声音放大，使听者达到正常的听力水平。常的听力水平。【案例【案例3J2459学生示波器校准
28、信号的取得学生示波器校准信号的取得】电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章案例叙述：案例叙述：在一个非正弦波形中，除了基波之外，就是高次谐波。如在一个非正弦波形中，除了基波之外，就是高次谐波。如果我们想得到标准的正弦基波，可以采用滤波的方法将高次谐果我们想得到标准的正弦基波，可以采用滤波的方法将高次谐波滤除。波滤除。有一种有一种J2459 学生示波器，如图学生示波器，如图8-5a所示，该示波器的校所示，该示波器的校准信号是取自工频交流电，因工频交流电的波形含有大量的谐准信号是取自工频交流电，因工频交流电的波形含有大量的谐波，通过图波，
29、通过图8-5b所示低通滤波器将高次谐波滤除。所示低通滤波器将高次谐波滤除。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章图图8-5b 波形图波形图图图8-5a 外形图外形图电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章案例分析案例分析：图图8-9b是一个是一个R、C分压电路，通过两级分压，将分压电路，通过两级分压，将10V降为降为5V，通过电容将高次谐波滤除。电阻的阻值和频率无关，而电，通过电容将高次谐波滤除。电阻的阻值和频率无关，而电容的容抗是频率的函数，容的容抗是频率的函数，即频率越高，
30、电容上分得的电压越低。，即频率越高，电容上分得的电压越低。根据此原理，由根据此原理，由 R、C 组成串联降压滤波电路。电网中的高次组成串联降压滤波电路。电网中的高次谐波主要来自整流电路，整流电路产生的最低谐波为谐波主要来自整流电路，整流电路产生的最低谐波为5次谐波，次谐波，即频率为即频率为250Hz，幅值为基波的，幅值为基波的20%。滤波电路只要将。滤波电路只要将5次谐波次谐波滤除，高于滤除，高于5次以上的谐波就没有问题了。次以上的谐波就没有问题了。图中图中8-9b滤波电路设计为输入滤波电路设计为输入10V输出，输出输出，输出5V，2级降压滤级降压滤波电路。电阻波电路。电阻R=1k，电容，电容
31、C=4.3F，50Hz时容抗为时容抗为750；250Hz时容抗为时容抗为150。根据。根据5次谐波电容的容抗是基波的次谐波电容的容抗是基波的1/5（150/750=1/5），则），则1级滤波后谐波电压幅度降为级滤波后谐波电压幅度降为20%1/5=4%，2级滤波降基波的级滤波降基波的0.8%。即输出端只有。即输出端只有0.8%的谐的谐波成分，波形相当不错了。波成分，波形相当不错了。结论：结论：一般电容滤波要连接成一般电容滤波要连接成RC串联形式。但串联形式。但R有电损，在大电流有电损，在大电流应用时损耗太大，人们就把应用时损耗太大，人们就把R去掉，更换为电感。在直流电路中，去掉，更换为电感。在直
32、流电路中，不用串联电阻，在电路上并联电容，就会得到很好的滤波效果不用串联电阻，在电路上并联电容，就会得到很好的滤波效果。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章【案例【案例4变频器交流滤波变频器交流滤波】案例案例叙述：叙述：工业变频器，见图工业变频器，见图8-10所示。是用于三相交流所示。是用于三相交流异步电动机调速的电力电子电器。三相交流异步电动机是一个异步电动机调速的电力电子电器。三相交流异步电动机是一个性能非常优秀的电动机，因为不能调
33、速，限制了其应用范围。性能非常优秀的电动机，因为不能调速，限制了其应用范围。变频器的出现，改变了其三相交流异步电动机的命运，该电动变频器的出现，改变了其三相交流异步电动机的命运，该电动机和变频器组合应用时，取代了直流电动机，在电动机的应用机和变频器组合应用时，取代了直流电动机，在电动机的应用领域一统天下。变频器在协助交流笼型异步电动机一统天下的领域一统天下。变频器在协助交流笼型异步电动机一统天下的同时，存在一个软肋，就是输入端的整流电路使电网产生大量同时，存在一个软肋，就是输入端的整流电路使电网产生大量的高次谐波；输出端输出的是的高次谐波；输出端输出的是PWM脉宽调制波，调制频率在脉宽调制波，
34、调制频率在10kHz以上，产生大量的高次谐波，除了对电动机产生干扰之以上，产生大量的高次谐波，除了对电动机产生干扰之外，对周围的弱电电器也产生辐射和感应干扰。消除变频器应外，对周围的弱电电器也产生辐射和感应干扰。消除变频器应用中出现的电磁谐波，是应用变频器的一项重要任务。用中出现的电磁谐波，是应用变频器的一项重要任务。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章图8-10变频器控制系统连接图电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章 案例分析案例分析：消除三相交流电流中的高次谐波，最简单的消除三相交流电流中的高次谐波，最简单的方法就是加装交流电抗器。方法就是加装交流电抗器。1.在输入端加装交流电抗在输入端加装交流电抗 见图见图8-10，在输入端，在输入端加装加装电抗器后，电抗器后，电流波形电流波形明显得到明显得到了改善了改善。2.在输出端加装交流电抗器在输出端加装交流电抗器 加装电抗器后，高次谐波电流基本上被滤除，大大降低了加装电抗器后，高次谐波电流基本上被滤除，大大降低了变频器输出端的电磁干扰。变频器输出端的电磁干扰。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第八章第八章第八章第八章低压电器与控制电路低压电器与控制电路第九章第九章