中频电源--高次谐波

1.     整流过程的谐波：
三相整流为6脉波，即m＝6，整流后包含直流分量和谐波分量。其中谐波分量幅值的付立叶表达式经化简后得：
　　　　Uk=（- 2mUm/π）×[（coskπ×sinπ/m）÷（m2k2-1）]
其中k为正整数,m为3的偶数，因此，理想的整流曲线只存在3的倍数的各项谐波。由上式知，随着谐波次数的增加，谐波幅值急剧下降。设变压器付边各项电压是畸变的正弦曲线，仅含有奇次谐波，所有3的倍数的高次谐波分量，其幅值相等且相位一致，；其它各项高次谐波分量幅值相等但相位相差1200。
根据这个规律可知，当三相四线制绕组Y接线时，由于三个相内的3的倍数的高次谐波幅值相等，相位相同，设有回路可通，也就不存在3的倍数的谐波电流，自然抑制了3的倍数的高次谐波值相等，相位相同，将在Δ绕组内形成闭合环流，在变压器铁芯中形成的磁通在任何瞬间均互相抵消，故在绕组内不会感应3的倍数的高次谐波电势。
2.     逆变电路：
中频电源采用交－直－交线路，逆变电路是将直流逆变成单相中频电流，其电流近乎于方波，而电压为近似正弦波，在整流与逆变之间接有平波电抗器，平波电抗器除有对整流脉动电流进行滤波及对间断波进行续流，使得小功率状态下中频可连续工作不至于停止工作外，还有一个很重要的功能就是阻止高次谐波对电网的反串干扰。
 
众所周知，电感对交流的阻抗XL正比于交流的频率ω。三相整流为50Hz，而中频通常为几千Hz，中频的谐波是基频的K倍（K为整数）。正因为中频及谐波的频率是市电（50Hz）频率的几十至几百倍，电抗器对它的阻抗也就比市电要高得多，所以由中频反串到电网的高次谐波影响是微不足道的。
3.     结论：
3.1三相整流电路引起的谐波只存在奇次不存在偶次，对变压器原边的电网影响极小，但对变压器付边的负载有轻微影响。其谐波分量与中频整流角有直接关系。由于我们的整流电路采用逆变角变换技术，在中频功率达到满功率64％时整流已经全开通，故在大功率输出时谐波影响可以忽略不计。
3.2逆变电路工作频率高，很难通过电抗器反串到电网。换向电感的使用，大大降低了换流时的高次谐波分量。但在中频炉周围一米范围内，由于大功率加在线圈上发射波将对仪表和电器引起干扰。但中频频率相对于无线电波而言频率是非常低的，故发射不远。实践证明，在中频炉附近打手机信号不受影响。
3.3经过我们多年在数百家用户现场观察，在中频电源周围与其配套工作的计算机、变频器、红外仪、温控仪表、编程器、数控机床、机械手等均可正常使用，未遇到过不能工作的现象。

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