*四十八節(jié) 電動汽車帶來的諧波問題及其解決方法

時間：2020-01-05作者：北京航天愛威電子技術(shù)有限公司瀏覽：790

 　　電動汽車成為新一代汽車的發(fā)展趨勢。根據(jù)電磁兼容的理論，可以預(yù)見，大量使用的充電裝置，如果不采用妥善的電磁兼容設(shè)計(jì)，必然會導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁兼容問題。

　　充電裝置是很強(qiáng)的電磁干擾源，它產(chǎn)生的電磁干擾可以分為三個方面：

　　1) 整流電路導(dǎo)致的諧波電流;

　　2) 直流穩(wěn)壓電路(開關(guān)電源)中的高速脈沖電路產(chǎn)生的射頻電流;

　　3) 伴隨著射頻電流的電磁輻射。

　　諧波電流是充電裝置的主要副產(chǎn)品，任何電流變換器工作時都產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波。充電裝置**諧波電流，較直接的危害就是導(dǎo)致電壓畸變?；兊碾妷簳?dǎo)致其它用電設(shè)備工作異常。這就是電磁兼容問題，也就是，充電裝置對其它電子設(shè)備產(chǎn)生了干擾，電壓畸變越大，對同一個電網(wǎng)上的電子設(shè)備影響越嚴(yán)重。影響電壓畸變的因素如下：

　　1) 充電裝置**的諧波電流越大，產(chǎn)生的諧波電壓越大，也就是電壓畸變越大;

　　2) 配電系統(tǒng)的容量越小，對應(yīng)著電網(wǎng)的阻抗越高，同樣的諧波電流產(chǎn)生的諧波電壓越大，也就是電壓畸變越大;

　　3) 距離變壓器越遠(yuǎn)，線路的阻抗越大，同樣的諧波電流產(chǎn)生的諧波電壓越大，也就是電壓畸變越大;

　　由于很多充電裝置安裝在普通的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)，因此變壓器的容量較小，距離變壓器的距離較遠(yuǎn)，因此，與工業(yè)場合相比，諧波電流**會導(dǎo)致較嚴(yán)重的諧波電壓。這些諧波電壓會導(dǎo)致電網(wǎng)上的信息設(shè)備、電子設(shè)備、家用電器等工作異常。

　　對于分布在居民區(qū)中的單相供電的充電裝置，3次諧波的問題需要引起特別的關(guān)注。根據(jù)對整流電路的諧波電流分析可知，單相整流電路產(chǎn)生的諧波成分中包含3次諧波。

　　三次諧波電流之所以危害很大，是因?yàn)槿沃C波電流在中線上疊加，會導(dǎo)致中線電流過大，造成火災(zāi)隱患。圖1是三次諧波導(dǎo)致零線過熱的情況。實(shí)際上，20年前，在歐美發(fā)達(dá)地區(qū)，由于電腦的數(shù)量急劇增加，很多火災(zāi)是中線過熱導(dǎo)致的?，F(xiàn)在，歐美地區(qū)對電子設(shè)備的三次諧波電流進(jìn)行了嚴(yán)格限制，并在工程中特別關(guān)注，零線過熱的現(xiàn)象已經(jīng)很少見到。

　　圖1 三次諧波電流導(dǎo)致零線過熱

　　零線上的電流過大之所以危害較大，是因?yàn)榱憔€上沒有保護(hù)裝置。配電線路的保護(hù)裝置一般安裝在相線上，因此，相線上一旦出現(xiàn)過大的電流，保護(hù)裝置會動作，避免線路過熱。而零線上沒有保護(hù)裝置，電流過大時，只能任其過熱。

　　對于充電裝置而言，在電源的輸入端安裝諧波濾波器是控制諧波電流較有效的方法。也就是，將諧波濾波器與充電裝置一起作為一套設(shè)備，限制它的諧波電流**，將諧波電流**限制在一定的幅度之下。

　　由于我國汽車充電裝置的產(chǎn)業(yè)剛剛起步，配套的產(chǎn)品很少。航天科工集團(tuán)706所從1988年開始為航天系統(tǒng)配套諧波濾波器，這些濾波器是針對通過**(GJB151A)設(shè)計(jì)的，**是較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。這些濾波器目前已經(jīng)經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，滿足地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，濾波器的型號為HTHF。


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• *三十節(jié) 什么是電壓暫降

  電壓暫降就是電壓突然降低，但是在很短時間內(nèi)又恢復(fù)正常，如圖1所示，電壓暫降與電壓過低的區(qū)別是，電壓暫降的時間很短，但是降低的幅度很大，有時暫降后的電壓僅為正常電壓的10%。 要理解電壓暫降形成的原因，**要知道，電網(wǎng)電壓降低的是線路中有過大的電流。供電線路都是有一定阻抗的，當(dāng)電流流過阻抗時，就會產(chǎn)生電壓降，電流越大，電壓降越大，電網(wǎng)的電壓越低。 引起電壓暫降的原因是線路在短時間內(nèi)出現(xiàn)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)**過正

• *四十八節(jié) 電動汽車帶來的諧波問題及其解決方法

  ? 電動汽車成為新一代汽車的發(fā)展趨勢。根據(jù)電磁兼容的理論，可以預(yù)見，大量使用的充電裝置，如果不采用妥善的電磁兼容設(shè)計(jì)，必然會導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁兼容問題。 充電裝置是很強(qiáng)的電磁干擾源，它產(chǎn)生的電磁干擾可以分為三個方面： 1) 整流電路導(dǎo)致的諧波電流; 2) 直流穩(wěn)壓電路(開關(guān)電源)中的高速脈沖電路產(chǎn)生的射頻電流; 3) 伴隨著射頻電流的電磁輻射。 諧波電流是充電裝置的主要副產(chǎn)品，任何電流變換

• *三十九節(jié) 怎樣使用變頻器尖峰電壓吸收器

  ? 變頻器尖峰電壓吸收器是一種新型的電機(jī)保護(hù)裝置，如圖1所示(航天科工集團(tuán)的SVA型號)。眾所周知，當(dāng)變頻器與電機(jī)之間的電纜長度較長時，會在電纜的電機(jī)端產(chǎn)生尖峰電壓，這些尖峰電壓會損傷電機(jī)的定子繞組絕緣，如圖2所示。SVA的用途是吸收掉變頻器在電機(jī)端產(chǎn)生的尖峰電壓，對電機(jī)起到保護(hù)作用。 什么情況下應(yīng)該使用SVA呢?根據(jù)理論分析和實(shí)驗(yàn)，當(dāng)變頻器與電機(jī)之間的電纜長度**過30米時，就應(yīng)該使用

• *三十五節(jié) 什么情況下電子設(shè)備易受諧波的干擾

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