【導(dǎo)讀】本文分析了弧焊逆變電源的諧波產(chǎn)生原因，對兩種主要成因進(jìn)行了非常詳細(xì)的講解。在充分了解諧波產(chǎn)生的原因之后，相信大家再遇到電路中的諧波問題就能夠理清思路進(jìn)行分析，從而通過自己的思考解決問題。
自弧焊逆變電源問世以來，經(jīng)過技術(shù)的不斷改進(jìn)，其容量與性能已經(jīng)得到了很大的提升。并且由于體積小、易于控制等特點(diǎn)，弧焊逆變電源被大量應(yīng)用到電路設(shè)計中，但不可否認(rèn)的是，其也存在這一定的缺點(diǎn)，由于同時包含了整流與逆變等環(huán)節(jié)，在弧焊逆變電源中會出現(xiàn)電流波形畸變的情況。
這就會產(chǎn)生較多的高次諧波。在本篇文章當(dāng)中，小編將為大家分析兩種主要的諧波產(chǎn)生原因，諧波產(chǎn)生的原因主要有以下兩種。
第一種，逆變電源內(nèi)部干擾源逆變電源是一個強(qiáng)電和弱電組合的系統(tǒng)。在焊接過程中，焊接電流可達(dá)到幾百甚至上千安培。因電流會產(chǎn)生較大的電磁場，特別在逆變主電路采用高逆變頻率的焊接電源系統(tǒng)中，整流管整流、高頻變壓器漏磁、控制系統(tǒng)振蕩、高頻引弧、功率管開關(guān)等均會產(chǎn)生較強(qiáng)的諧波干擾。
其次，鎢極氬弧焊機(jī)如果采用高頻引弧時，由于焊機(jī)利用頻率達(dá)幾十萬赫茲，電壓高達(dá)數(shù)千伏的高頻高壓擊穿空氣間隙形成電弧，因此高頻引弧也是一個很強(qiáng)的諧波干擾源。對于計算機(jī)控制的智能化弧焊逆變電源來說，由于采用的計算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行速度越來越高，因此控制板本身也成了一個諧波干擾源，對控制板的布線也提出了較高的要求。
第二種，逆變電源外部干擾源電網(wǎng)上的污染對電源系統(tǒng)來說是較為嚴(yán)重的干擾，由于加到電網(wǎng)上的負(fù)載千變?nèi)f化，這些負(fù)載或多或少對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波干擾，如大功率設(shè)備的使用使電網(wǎng)電壓波形產(chǎn)生畸變，偶然因素造成瞬時停電，高頻設(shè)備的開啟造成電網(wǎng)電壓波形具有高頻脈沖、尖峰脈沖成分。另外在焊接車間內(nèi)，由于不同焊接電源在使用時接地線可能相互連接，因此如不采取相應(yīng)的措施，高頻成分的諧波信號很容易竄入控制系統(tǒng)，使電源不能正常工作，甚至損壞。
諧波的特點(diǎn)及危害
弧焊逆變電源以其高效率電能轉(zhuǎn)換著稱，隨著功率控制器件向?qū)嵱没痛笕萘炕较虬l(fā)展，弧焊逆變電源也將跨入高頻化、大容量的時代。弧焊逆變電源對電網(wǎng)來說，本質(zhì)上是一個大的整流電源，由于電力電子器件在換流過程中產(chǎn)生前后沿很陡的脈沖，從而引發(fā)了嚴(yán)重的諧波干擾。逆變電源的輸入電流是一種尖角波，使電網(wǎng)中含有大量高次諧波。高次電壓和電流諧波之間存在嚴(yán)重相移，導(dǎo)致焊機(jī)的功率因數(shù)很低。低頻畸變問題是當(dāng)前電力電子設(shè)備的一個共性問題，目前在通信行業(yè)、家電行業(yè)都已引起相當(dāng)?shù)闹匾暋?/div>
另外，目前逆變焊機(jī)多采用硬開關(guān)方式，在功率元件的開關(guān)過程中不可避免地對空間產(chǎn)生諧波干擾。這些干擾經(jīng)近場和遠(yuǎn)場耦合形成傳導(dǎo)干擾，嚴(yán)重污染周圍電磁環(huán)境和電源環(huán)境，這不僅會使逆變電路自身的可靠性降低，而且會使電網(wǎng)及臨近設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。
