基于ACS-800變頻器負(fù)載性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與諧波分析

張 峰，劉述喜，李 山，陳渝光

（重慶理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，重慶400054）

基于ACS-800變頻器負(fù)載性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與諧波分析

張 峰，劉述喜，李 山，陳渝光

（重慶理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，重慶400054）

針對(duì)變頻器出廠之前需要對(duì)其進(jìn)行負(fù)載性能測(cè)試的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套基于ACS-800變頻器的負(fù)載性能測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件部分主要由測(cè)試樣機(jī)變頻器、負(fù)載變頻器、電能質(zhì)量分析儀、上位機(jī)、異步電機(jī)系統(tǒng)等組成。軟件部分通過(guò)WTViewer760122來(lái)讀取電能質(zhì)量分析儀所測(cè)量的數(shù)值、波形等，并通過(guò)RS-232傳送至上位機(jī)。使用該系統(tǒng)對(duì)變頻器進(jìn)行了負(fù)載性能測(cè)試，并通過(guò)Matlab軟件對(duì)采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行了諧波分析。分析結(jié)果表明：該型號(hào)的變頻器輸出電壓中含有較大的5次、7次諧波及高次諧波，采取相關(guān)濾波措施以后，輸出電壓波形為較為平滑的正弦波，不會(huì)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。最后分析了變頻器諧波產(chǎn)生的原因及危害，并對(duì)抑制方法進(jìn)行了探討。

變頻器；測(cè)試系統(tǒng)；諧波分析；抑制方法

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，變頻器的性能得到了極大的提升。節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)使得其在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。在變頻器得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，變頻器諧波所帶來(lái)的干擾也引起了人們的關(guān)注。由于變頻器的主要組成部分整流電路和逆變電路都具有非線性，結(jié)果導(dǎo)致大量的諧波來(lái)自于變頻器的供電回路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)端，對(duì)負(fù)載及臨近設(shè)備產(chǎn)生干擾。一般來(lái)說(shuō)，在不同容量的電力系統(tǒng)中變頻器諧波干擾產(chǎn)生的影響程度并不相同，有的可以被忽略，有的則不可以被忽略，面對(duì)不同的情況要區(qū)別對(duì)待。因此，如何選擇有效的測(cè)試機(jī)組成為一個(gè)值得研究的課題，以保證變頻器出廠之后能正常使用，并盡量降低諧波對(duì)負(fù)載的影響。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

本套測(cè)試系統(tǒng)由變頻器樣機(jī)、負(fù)載變頻器、電能質(zhì)量分析儀、電機(jī)系統(tǒng)、上位機(jī)軟件系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。變頻器樣機(jī)是指ACS-800型號(hào)變頻器，該型號(hào)變頻器為電壓型變頻器。電能質(zhì)量分析儀用來(lái)實(shí)時(shí)采集并顯示變頻器輸出電壓、電流波形和數(shù)值。電機(jī)系統(tǒng)包括通過(guò)彈性連軸連接的一臺(tái)測(cè)試異步電動(dòng)機(jī)和1臺(tái)相同功率的負(fù)載電機(jī)。上位機(jī)軟件用來(lái)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行諧波分析。

1.1 電能質(zhì)量分析儀

采用橫河公司研發(fā)的電能質(zhì)量分析儀。該儀器最多能夠同時(shí)進(jìn)行6種不同的功率測(cè)量，并具有測(cè)量啟動(dòng)-停止功能。2臺(tái)電能質(zhì)量分析儀（12對(duì)輸入）能實(shí)現(xiàn)同步測(cè)量，測(cè)量范圍寬，測(cè)量頻率可達(dá)0.5 Hz～1 MHz，可選擇的電流測(cè)量范圍為10 mA～5 A或1～50 A、電壓測(cè)量范圍為1.5 V～1 kV，且測(cè)量精度可達(dá)到±0.1%［1］。能提供多種數(shù)據(jù)的顯示格式，除了常規(guī)的數(shù)值格式外，還可以顯示輸入信號(hào)的波形。一臺(tái)儀器上可以選擇11種不同的顯示格式，可以同時(shí)觀測(cè)到最多16個(gè)不同參數(shù)的變化情況，如電壓、電流、有功功率和視在功率等。

圖1 測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2 基于SPWM硬件調(diào)制技術(shù)的變頻器

本測(cè)試系統(tǒng)所采用的測(cè)試樣機(jī)為ACS-800系列變頻器，該型號(hào)變頻器是ABB公司采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，并結(jié)合諸多當(dāng)前先進(jìn)的逆變調(diào)制技術(shù)和高效的生產(chǎn)制造工藝生產(chǎn)出的高性能轉(zhuǎn)差控制電壓型變頻器，具有很寬的功率范圍：1.5～500 kW，輸入電壓范圍為380～690 V，還具有優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性以及完整的保護(hù)功能和靈活的可編程功能，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。負(fù)載變頻器采用具有精確轉(zhuǎn)矩控制功能的閉環(huán)矢量控制變頻器，電源由電網(wǎng)獲得三相電壓電流，頻率改變后輸出給負(fù)載電機(jī)。

圖2 變頻器結(jié)構(gòu)框圖

1.3 上位機(jī)軟件系統(tǒng)

本次測(cè)試實(shí)驗(yàn)所用到的上位機(jī)軟件系統(tǒng)主要由PC機(jī)、RS232串口、應(yīng)用軟件WTViewer760122和具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能的Matlab軟件等4個(gè)部分組成。其中應(yīng)用軟件WTViewer760122讀取電能質(zhì)量分析儀所測(cè)量的值，數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)、GPIB（并行口）、RS-232（串行口）傳送至PC。連接以太網(wǎng)時(shí)，可使用FTP客戶端和服務(wù)器功能。同時(shí)最多可采集4臺(tái)電能質(zhì)量分析儀的數(shù)據(jù)。本次采用RS232串口通信方式，信號(hào)采集速率快，數(shù)據(jù)不易丟失，能滿足應(yīng)用軟件WTViewer760122對(duì)電能質(zhì)量分析儀采集到的信號(hào)的實(shí)時(shí)讀取。

1.4 電機(jī)系統(tǒng)

電機(jī)系統(tǒng)由兩臺(tái)同功率的異步電機(jī)組成。測(cè)試變頻器驅(qū)動(dòng)的測(cè)試電機(jī)與負(fù)載變頻器驅(qū)動(dòng)的負(fù)載電機(jī)二者通過(guò)連軸連接在一起。測(cè)試過(guò)程中改變負(fù)載電機(jī)的轉(zhuǎn)速，相當(dāng)于測(cè)試變頻器帶了不同的負(fù)載，以此來(lái)測(cè)試和驗(yàn)證測(cè)試變頻器的性能。在測(cè)試過(guò)程中要防止電流過(guò)載情況的發(fā)生，且變頻器輸出的過(guò)載電流通常比同功率的電機(jī)要大，因此在選擇電機(jī)時(shí)充分考慮到了這一情況，選擇的電機(jī)功率比測(cè)試變頻器的大一級(jí)。

2 負(fù)載性能測(cè)試

變頻器性能的好壞直接影響到自身的工作性能和使用壽命以及負(fù)載電機(jī)和其他負(fù)載設(shè)備的正常工作。表征變頻器性能的幾個(gè)主要指標(biāo)如下：①低頻時(shí)輸出的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；②速度和轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)范圍和控制精度；③在低轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)情況；④噪聲及諧波干擾；⑤發(fā)熱量。

本文選取諧波干擾這一項(xiàng)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行研究，主要對(duì)測(cè)試變頻器輸出電壓進(jìn)行諧波分析并與負(fù)載變頻器進(jìn)行對(duì)比，以此測(cè)試分析其性能的好壞。

本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示。電能質(zhì)量分析儀共有6組電壓和電流測(cè)量輸入端口，能同時(shí)測(cè)試負(fù)載變頻器和測(cè)試變頻器的輸出電流、電壓值。本次測(cè)試采用的是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)這3個(gè)端口，實(shí)物接線圖如圖3所示

圖3 電能質(zhì)量分析儀接線圖

將電能質(zhì)量分析儀的3組接線端口接至變頻器的輸入側(cè)，主要測(cè)變頻器輸入端的三相電壓即電網(wǎng)電壓。在變頻器空載情況下測(cè)量電網(wǎng)電壓的實(shí)時(shí)波形，如圖4所示。從圖4中可以看出三相電壓波形為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，波形平滑，說(shuō)明測(cè)試用電網(wǎng)電壓較為穩(wěn)定，排出了由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定對(duì)負(fù)載測(cè)試系統(tǒng)造成不良影響的可能。

圖4 電網(wǎng)電壓波形

然后將電能質(zhì)量分析儀的三組接線端口接至變頻器的輸出側(cè)，即測(cè)負(fù)載電機(jī)的輸入電壓電流，打開(kāi)變頻器電源輸入側(cè)開(kāi)關(guān)，變頻器正常啟動(dòng)后，通過(guò)參數(shù)配置和編程，設(shè)置電機(jī)初始給定轉(zhuǎn)速為600 r／min。設(shè)置完畢后啟動(dòng)電機(jī)，通過(guò)電能質(zhì)量分析儀觀察電流、電壓實(shí)時(shí)波形變化并記錄數(shù)據(jù)。再分別設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速為900和1 200 r／min，觀察電流、電壓波形變化，并記錄數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)量較大，故只取1路的電壓電流進(jìn)行觀察，獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速為600 r／min的波形如圖5所示。由波形可以看出：電流波形為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，電壓波形毛刺較多，含有較多諧波分量。

圖5 測(cè)試變頻器輸出側(cè)電壓電流波形

3 實(shí)際測(cè)試結(jié)果分析

3.1 電壓型變頻器負(fù)載側(cè)諧波原理分析

由于變頻器三相輸出電壓與電動(dòng)機(jī)中點(diǎn)之間的線電壓三相對(duì)稱，輸出電壓波形分別相差120°，故本文討論的電壓諧波分析只針對(duì)其中的一路來(lái)進(jìn)行。

由變頻器逆變電路的工作原理可以得到輸出線電壓的表達(dá)式為［2－4］：

其中：Ud為變頻器中的逆變電路直流側(cè)輸入電壓；uUV為輸出的線電壓。

對(duì)輸出線電壓進(jìn)行傅里葉分解：

式（3）中等式右邊常數(shù)項(xiàng)為變頻器輸出電壓中的基波分量，第2項(xiàng)為變頻器輸出電壓中的諧波分量，其中n＝6k±1，k＝1，2，3，…。

輸出線電壓基波和各次諧波有效值為

由式（4）可得各次電壓諧波含有率HRuUVn為：

由以上分析可知：輸出線電壓中僅含n＝6k± 1，k＝1，2，3，…次諧波，各次諧波的有效值與諧波次數(shù)成反比，且與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)，各次諧波含量隨著諧波次數(shù)的增大而減小。

總諧波畸變率是表征電能質(zhì)量好壞的另一個(gè)重要性能指標(biāo)［5］。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，定義總諧波畸變率為

不同標(biāo)準(zhǔn)的定義有所不同，其還可以定義為

其中：uUV1為基波電壓有效值；uUVn為諧波電壓有效值；uUV0為電壓的總有效值。

3.2 測(cè)試變頻器輸出電壓波形的諧波分析

以下分析諧波時(shí)，忽略網(wǎng)側(cè)電壓波動(dòng)。本研究已經(jīng)驗(yàn)證網(wǎng)側(cè)電壓較為穩(wěn)定，并且認(rèn)為直流側(cè)電壓中點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，且不計(jì)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通、關(guān)斷時(shí)間。

通過(guò)編程設(shè)置電機(jī)初始給定轉(zhuǎn)速，取不同的變頻器輸出頻率值，通過(guò)電能質(zhì)量分析儀采集測(cè)

試變頻器輸出電壓值進(jìn)行分析，采樣頻率為1 024 Hz，滿足采樣定理對(duì)采樣信號(hào)頻率的要求，采集1 024個(gè)點(diǎn)。并對(duì)采集到的電壓數(shù)據(jù)應(yīng)用Matlab軟件作快速傅里葉變換［6］，得到幅度－頻率分布圖即頻譜分布，進(jìn)而分析各次諧波的含量。下面分別就20，30，40不同頻率值進(jìn)行討論。

當(dāng)設(shè)定負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)速為600 r／min，輸出電壓頻率為20 Hz時(shí)，取電壓的采樣值，利用快速傅里葉變換FFT可得輸出電壓的頻譜分布，并對(duì)19次以內(nèi)的諧波進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如圖6所示。

圖6 輸出電壓頻譜1

本文的理論推導(dǎo)中已經(jīng)證明，在平衡的三相系統(tǒng)中，由于對(duì)稱關(guān)系，偶次諧波已經(jīng)被消除，只有奇次諧波存在，并且證明了變頻器主要產(chǎn)生n＝6k±1次諧波。從圖6中可以看出：變頻器主要產(chǎn)生了5，7，11，13次諧波，理論與實(shí)際相符合，證明了理論推導(dǎo)的正確性。其基波幅值約301V，與理論值接近。最嚴(yán)重的5次和7次諧波幅值約為基波的17%左右，11次和13次諧波幅值不足基波的10%，17次以后的諧波由于幅值較小，對(duì)負(fù)載電機(jī)的影響較小，故可以忽略不計(jì)，總諧波畸變率約為52.13%。

同樣地，當(dāng)設(shè)定負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)速為900，1 200 r／min，輸出電壓頻率為30，40 Hz時(shí)，取電壓的采樣值，做FFT變換，對(duì)19次以內(nèi)的諧波進(jìn)行分析計(jì)算，得到的輸出電壓的頻譜分布圖如圖7和8所示。

根據(jù)傅里葉分析得到的結(jié)果，3種頻率下各次諧波與總諧波畸變率如表1所示。表中的數(shù)值是諧波相對(duì)于基波的幅值百分比。

表1 各次諧波與總諧波畸變率對(duì)比%

通過(guò)對(duì)3種頻率的對(duì)比分析可以看出：測(cè)試變頻器輸出電壓波形中的諧波幅值較大的主要為5次、7次諧波，諧波的總體幅值隨著諧波次數(shù)的增大而減小。且隨著負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，頻譜群分布發(fā)生了變化，幅值較大的諧波向高頻段發(fā)生了轉(zhuǎn)移，低次諧波含量就相對(duì)減小了。低次諧波含量的減小有助于降低交流電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)和諧波損耗。

圖7 輸出電壓頻譜2

圖8 輸出電壓頻譜3

3.3 測(cè)試變頻器輸出電壓濾波分析

由上述分析可知：變頻器逆變電路的輸出電壓含有大量的高次諧波，但只有輸出電壓中的基波分量對(duì)變頻器的負(fù)載有用，而其中高次諧波會(huì)對(duì)負(fù)載的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，因此必須加裝濾波器，經(jīng)過(guò)濾波后才能加載到負(fù)載電機(jī)上。同時(shí)為了使變頻器輸出電壓接近正弦波，又不會(huì)引起諧振，設(shè)計(jì)的濾波器的截止頻率必須小于輸出電壓中所含有的最低次諧波頻率［7－9］。

另外，濾波之前一般先要選擇濾波器的類型。常用的濾波器的類型有巴特沃思型濾波器、切比雪夫型濾波器、貝塞爾型濾波器等。由于貝塞爾型濾波器是一種具有最大平坦響應(yīng)的濾波器，本文根據(jù)消諧控制的特點(diǎn)和輸出電壓的諧波分布特征，擬采用貝塞爾型低通濾波器模型，采用軟件編程，截止頻率選擇500 Hz，對(duì)輸出電壓進(jìn)行了濾波處理。

根據(jù)設(shè)計(jì)的濾波器參數(shù)進(jìn)行軟件濾波分析，我們選取負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)速為600 r／min，輸出電壓頻率為20 Hz的輸出電壓波形進(jìn)行濾波處理。測(cè)試變頻輸出端輸出電壓波形經(jīng)濾波器軟件濾波后輸出波形如圖9所示。

圖9 濾波之后輸出電壓波形

為了驗(yàn)證軟件濾波效果的有效性，采用電能質(zhì)量分析儀的濾波功能對(duì)輸出電壓進(jìn)行硬件濾波處理，得到的輸出波形如圖10所示。

對(duì)照兩圖不難發(fā)現(xiàn)軟件濾波和實(shí)際硬件濾波結(jié)果較為接近，說(shuō)明濾波器參數(shù)設(shè)置合理，選取的500 Hz的截止頻率符合要求。

圖10 濾波之后輸出電壓波形

取濾波之后電壓的采樣值，利用快速傅里葉變換FFT可得濾波之后的輸出電壓的頻譜分布，如圖11所示。

圖11 濾波之后輸出電壓頻譜

從圖11可以看出：經(jīng)過(guò)濾波之后，變頻器輸出電壓有效值為220 V，主要產(chǎn)生的5，7，11，13次諧波大大減少，最嚴(yán)重的5次和7次諧波幅值下降到約為基波的0.3%左右，11次和13次及高次諧波幅值接近為0，總諧波畸變率約為0.29%，測(cè)試變頻器逆變電路輸出電壓平滑，符合逆變電路性能指標(biāo)的要求。

4 變頻器諧波干擾的產(chǎn)生及抑制

4.1 變頻器諧波的產(chǎn)生

常見(jiàn)的變頻器主要有交－直－交變頻器和交－交變頻器兩種，目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是交－直－交變頻器［10－11］。ACS－800型號(hào)變頻器即屬于其中的一種。通過(guò)查閱該型號(hào)變頻器的硬件手冊(cè)，其主電路主要有整流電路和逆變電路構(gòu)成。由于變頻器的整流電路一般采用不可控的三相整流橋，而變頻器的逆變電路大多數(shù)采用IGBT，這些電力電子器件都屬于非線性負(fù)載，導(dǎo)致變頻器的輸出電壓中含有諧波。通過(guò)前面的理論推導(dǎo)分析，變頻器主要產(chǎn)生5、7次諧波，這些諧波會(huì)進(jìn)入到電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)中的其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。

4.2 諧波干擾的危害

變頻器整流和逆變電路輸出電壓和電流中含有很多諧波，會(huì)對(duì)自身和其他負(fù)載產(chǎn)生不良影響。且隨著變頻器功率越來(lái)越大，諧波帶來(lái)的危害也越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)公用電網(wǎng)、自身和其他負(fù)載的危害主要包括影響變頻器自身的使用壽命和工作性能，造成電網(wǎng)電能資源的浪費(fèi)，使負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大，電機(jī)震動(dòng)較為明顯，不能夠正常工作，會(huì)造成計(jì)算機(jī)顯示畫(huà)面發(fā)生畸變、圖像顯示不正常、觸摸屏與上位機(jī)通訊不正常等一系列現(xiàn)象的發(fā)生。

4.3 變頻器諧波的抑制

由于變頻器主電路采用的電力電子器件的非線性決定了諧波的存在，為了防止諧波對(duì)其他用電設(shè)備產(chǎn)生干擾，最根本的解決方法是盡可能地抑制和消除電路中的諧波，這就要求我們從諧波產(chǎn)生的根源入手，提高電力系統(tǒng)對(duì)諧波的抗干擾性。在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，采取的抗諧波干擾的措施主要有2種：一是對(duì)交流輸入電源采取各種有效的措施來(lái)抑制或消除諧波，例如在變頻器的輸入輸出側(cè)加裝濾波裝置、使變頻器接地、合理布置電纜等；二是進(jìn)行理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，采用新技術(shù)＼新理論制造新型的變頻器，加強(qiáng)變頻器節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與研究，以減小諧波產(chǎn)生的不良影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)變頻器出廠之前需要對(duì)其負(fù)載性能進(jìn)行測(cè)試的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套基于ACS－800型號(hào)變頻器的負(fù)載性能測(cè)試系統(tǒng)，并對(duì)輸出電壓進(jìn)行諧波分析，得出了變頻器諧波分布的特點(diǎn)和幅值的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明：變頻器輸出電壓中含有5次、7次諧波且幅值較大，會(huì)對(duì)負(fù)載電機(jī)產(chǎn)生一定的干擾。通過(guò)采取有效的濾波手段可以使測(cè)試變頻器輸出電壓的諧波含量大大減少，其負(fù)載性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，所以本套測(cè)試分析系統(tǒng)在變頻器的負(fù)載性能測(cè)試方面有一定的借鑒意義。最后對(duì)變頻器諧波產(chǎn)生的原因以及抑制措施做了相應(yīng)的探討。

［1］ IM760101—01C，電能質(zhì)量分析儀操作手冊(cè)（4版）［S］.

［2］ 閆軍部，宋建新.逆變電路輸出電壓的諧波研究與MATLAB仿真分析［J］.軟件導(dǎo)刊，2012，11（4）：76－78.

［3］ 宋鵬先，王平，王松.三相電力電子負(fù)載諧波分析與抑制［J］.電工電能新技術(shù)，2015，34（2）：25－33.

［4］ 李瓊林，劉會(huì)金，張振環(huán)，等.基于互調(diào)原理的交直交流系統(tǒng)中的間諧波分析［J］.中國(guó)機(jī)電工程學(xué)報(bào)，2010，27（34）：107－114.

［5］ 李洪亮，姜建國(guó)，喬樹(shù)通.三電平SVPWM與SPWM本質(zhì)聯(lián)系及對(duì)輸出電壓諧波的分析［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39（12）：130－137.

［6］ 王劉旺，黃建才，孫建新.基于加漢寧窗的FFT高精度諧波檢測(cè)改進(jìn)算法［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40（24）：28－33.

［7］ 譚麗平，李曉松，羅振宇.基于MATLAB仿真的SPWM逆變電路諧波分析及濾波器設(shè)計(jì)［J］.長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，7（3）：42－46.

［8］ DOLARA A，LEVA S.Power Quality and Harmonic A-nalysis of End User Devices［J］.ENERGIES，2012，5（12）：5453－5466.

［9］ TSE N，ZHOU L，LAI L L.Wavelet-based algorithm for power quality analysis［J］.ENERGIES，2010，20（7）：952－964.

［10］馬慧霞.變頻器諧波干擾的形成及抑制措施［J］.自動(dòng)化與儀器儀表，2015（6）：173－174.

［11］董傳君.變頻器諧波干擾及抑制措施［J］.自動(dòng)化應(yīng)用，2015（6）：49－50.

（責(zé)任編輯楊黎麗）

Design and Harmonic Analysis of Load Performance Testing System Based on ACS-800 Converter

ZHANG Feng，LIU Shu-xi，LIShan，CHEN Yu-guang

（College of Electrical and Electronic Engineering，Chongqing University of Technology，Chongqing 400054，China）

In view of the problem of load performance testing before the frequency converter，this paper designs a set of load performance testing system based on ACS-800 converter.The hardware part of the system is mainly composed of test prototype inverter，load converter，power quality analyzer，host computer，asynchronous motor system and so on.Software part through the WTViewer 760122 read the value of the waveform and other values measured by the power quality analyzer and transfers to the host computer through the RS-232.Then the system is used to test the performance ofthe converter，and harmonic analysis is carried out by the MATLAB software to the collected voltage and current data.The analysis results show that the inverter output voltage of the type contained in the larger of the5 and 7 harmonics and harmonics；adopting the correlation filtering measures，the output voltage waveform is relatively smooth，so it does not have a significant impact on the operation of the motor.At last，the paper analyzes the reason and harm of harmonic generation of frequency converter，and discusses the method of restraining harmonic.

frequency converter；test system；harmonic analysis；inhibition method

TM464

A

1674－8425（2016）12－0095－07

10.3969／j.issn.1674－8425（z）.2016.12.015

2016－03－26

張峰（1990—），男，碩士研究生，主要從事電力電子設(shè)備檢測(cè)與控制研究，E-mail：815632619＠qq.com。

張峰，劉述喜，李山，等.基于ACS－800變頻器負(fù)載性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與諧波分析［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2016（12）：95－101.

format：ZHANG Feng，LIU Shu-xi，LI Shan，et al.Design and Harmonic Analysis of Load Performance Testing System Based on ACS-800 Converter［J］.Journal of Chongqing University of Technology（Natural Science），2016（12）：95－101.