摘要：针对变频技术，从节能、工艺控制以及变频家电三方面对技术应用进行分析介绍，并在此基础上，提出一种全新的谐波治理方法，进而为变频技术的快速发展奠定良好基础。
【关键词】变频技术；技术应用；谐波治理
伴随科技的不断发展，变频技术逐渐得到广泛应用，尤其是在节能、高效等方面，借助变频技术可获取极大的综合效益，同时这也是与人们日常生活息息相关的。然而，变频技术的实际应用还会产生一些问题，比如谐波危害、功率因数降低等，对其发展造成重大障碍，不利于真实作用的发挥。因此在实际情况中，有必要进行深入的研究，掌握有效谐波治理方法。现针对变频技术的实际应用及谐波治理措施作如下分析。
1变频技术应用
1.1节能
合理运用变频调速，可有效提升电机转速控制准确度，确保电机处在最佳的运行状态。例如风机水泵，根据流体力学的基本原理，轴功率和转速立方成正比关系。如果所需风量持续降低，风机的转速会有所降低，其实际功率会按照转速立方进行下降。因此，变频技术的节能效果是十分突出的。与之相似，很多负载电机都是按照最大的需求量来进行生产的，所以会存在很大的设计裕量。但是在实际情况中，轻载运行消耗的时间占比较大。若在此时运用变频调速，能极大提升工作实际效率。因此，该技术具有巨大的节能前景。
1.2工艺控制
从变频调速角度讲，其具备调速广度大、精确度高、动态响应良好等优势，在很多需要进行准确控制的情况中，变频器发挥着十分重要的作用，尤其是确保工艺质量与提升生产效率等方面。例如纺织行业，我国具有世界顶级强度的纺织品生产水平，市场遍布全球，产业规模十分宏大。在纺织业中，变频器应用极为广泛。纺织业必要机械设备当中，利用变频器的包括：螺杆挤出机、后加工机以及纺丝机等。这些机械设备虽然用途不同，但都需要对速度进行准确的控制。在实际情况中运用变频器可大幅提升产品的加工质量，减低人员的工作强度，从而提升整个产业的生产效率。
1.3变频家电
变频技术的应用及谐波治理文/李继承针对变频技术，从节能、工艺控制以及变频家电三方面对技术应用进行分析介绍，并在此基础上，提出一种全新的谐波治理方法，进而为变频技术的快速发展奠定良好基础。摘要对于我国绝大多数普通家庭，节能、提升家电应用性能、环保逐渐成为人们关注的焦点，在这种局势之下，变频技术正不断向家电领域发展。变频技术在降低能源消耗、缩减电压冲击、减小噪音、提升控制水平等层面均有着极大的优势与作用。例如变频微波炉，它将变压器换成变频器，借助相应的变频电路，将常规电源频率转换成高频率，通过这样的方式获取多样的输出功率，有效解决无法均匀加热的难题，进而真正实现了火力均匀调控。另外，与普通微波炉相比，全新的变频微波炉还具备体积较小、噪音低、节能效果突出等优势。就目前而言，我国为主要家电供应大国，尽管如此，但运用变频器的频率很低，与日本等发达国家相比，还存在较大的差距。统计得知，我国变频家电数量逐年增长，但市场份额并无太大变化，因此，新型变频家电仍具有巨大的发展潜能。
2变频器谐波治理
2.1谐波的产生
变频器电路主要由交流—直流—交流构成，外部输入工频电源，通过三相桥路不可控整流，形成直流电压信号，再经过滤波电容逆变，形成交流信号。电路的整流回路当中设置大电容，输入电流对应的波形是矩形波，其按照傅立叶级数被分解成谐波与基波，其中谐波的产生会对供电系统造成影响与干扰，所以在轻载运行过程中网侧电流会变成双尖峰脉冲，电流存在很大的畸变，进而对电网造成不同程度的谐波污染。对于主电路当中的逆变回路，其电流信号会受到载波的影响变成脉冲波形，针对功率相对较大的元件，其载波频率大多保持在2-3kHz范围内，但逆变元件的频率会大幅上身，可以达到15kHz左右。除此之外，高次谐波电流的存在会形成空间辐射，对周边的电气设备造成干扰与影响。
2.2谐波危害
2.2.1对电网造成危害谐波的产生会对电网元件造附加损耗，降低供电品质，影响设备运行。如果大量谐波经过中性线，还会引起串联谐振等问题，进一步放大谐波，使线路温度大幅上升，存在发生火灾的危险。2.2.2对电动机造成危害低次谐波会放大铜损，高次谐波会放大铁损，导致电动机温度快速升高；增加电动机的噪声；形成附加脉动转矩；无功分量持续变大；高频漏电流不断增大；谐波电压会对电动机绝缘元件寿命造成影响。
2.3谐波治理
对于变频器的整流电路而言，其输入侧会产生不同成都的电流畸变与电压畸变，若对功率因数校正进行增加，则会为电网带来很大的实际效益。伴随电力电子器件的不断发展，用于功率因数校正操作的控制器快速流入市场，所以，APFC（ActivePowerFactorCorrection，有源功率因数校正）经济成本大幅降低，稳定性有效提高。APFC的基本思路为：对完成整流的电流进行控制，使其与通过整流的电压波形保持一致，进而防止电流脉冲的产生，实现功率因数有效改善的目标。如今，基于单相电路的APFC已十分成熟，而三相APFC还有待提升，相关研究人员正积极加大这一方面的研究。针对单相APFC电路，其主电路为全波整流装置，作用在于完成直流和交流的变换，电压波形不会因为变换而失真；滤波电容以前设有变换器，作用在于DC/DC的变换。APFC基本原理为：完成电压输出以后，产生的误差信号通过相应的放大器送至乘法器，和整流电压进行相乘，产生基准电流信号，在与反馈信号共同组成一个电流环，实现PWM信号输出。在实际情况中，基准电流信号会受到许多控制作用，所以，如果它和实际电流完全相同，则可保证输出电压稳定，还能使输入电流变成正弦波，同时和电网电压用相，进而获得最佳功率因数。
3结束语
总而言之，变频技术具有节能效果显著、速度控制精准等优势，是当前电力电子技术快速发展的重要产物，在纺织业、家电等领域有着广泛的应用。但其存在的谐波问题对其发展造成一定阻碍，在实际工作中可采用APFC等技术进行有效治理，从而实现应用效益最大化的目标。
参考文献
[1]曾繁玲.变频技术的应用及谐波治理[J].电气开关,2015,10(05):31-34.
[2]吴金钟,赵玉芹,苏震.具有谐波治理功能的TSC就地动态无功功率补偿在冶金企业应用技术的研究[J].电气传动,2012,5(02):54-56.
[3]李基孔,李平进.变频器的应用与谐波治理[J].电子制作,2014,6(16):17-18.
作者：李继承
