一、變頻電量概述 隨著變頻調(diào)速技術(shù),新能源逆變并網(wǎng)技術(shù)等的發(fā)展,電力電子工程師們逐漸發(fā)現(xiàn),測(cè)量、計(jì)量、控制、保護(hù)過程所面對(duì)的主要參量——電量已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。 我們稱這種電量為變頻電量,除了變頻器、逆變器等輸出的電量之外,變頻電量泛指一切以傳輸功率為目的的,頻率覆蓋范圍較寬或頻率成分較復(fù)雜的電量。 二、變頻電量定義 說到變頻電量,人們最容易聯(lián)想到的就是變頻空調(diào)、變頻器、變頻恒壓供水等。這類變頻裝置中的變頻,是指基波頻率可變。 正因?yàn)槿绱,許多人認(rèn)為,變頻電量就是頻率范圍較寬。 實(shí)際上,變頻電量不僅僅發(fā)生在上述裝置中,并且,即便是上述裝置中的變頻電量,基波頻率變化僅僅是目的,就變頻電量本身特點(diǎn)而言,變化的不僅僅是頻率。 下圖為工頻電量與常見變頻器輸出電量的波形對(duì)比圖,由圖可知,相比之下:變頻電量與傳統(tǒng)工頻正弦電量的區(qū)別
圖1 變頻電量不僅僅是頻率的變化 工頻電量具有顯著的規(guī)律,可以用簡(jiǎn)單的正弦或余弦函數(shù)表達(dá),并且由于頻率單一固定,測(cè)量或記錄都非常簡(jiǎn)單、方便。 圖中所述變頻電量,除了具備周期性之外,沒有明顯的規(guī)律可循。 根據(jù)傅里葉變換原理,非正弦的周期信號(hào)可以分解為不同幅值、頻率、相位的正弦信號(hào)的線性組合,并且,這些正弦波的頻率均為信號(hào)頻率(基波頻率)的整數(shù)倍。這樣,我們可以用系列幅值、頻率、相位的量化數(shù)值來表征任意復(fù)雜的周期信號(hào)。 從信號(hào)處理的角度看,任意非正弦周期電量的完整分析,目前主要處理手段都是基于傅里葉變換。 因此,從測(cè)量?jī)x器的角度出發(fā),將非正弦電量全部歸入變頻電量。 變頻電量英文為:Variable Frequency Electrica,縮寫為VFE。 “測(cè)量用變頻電量變送器”對(duì)變頻電量定義如下: 變頻電量是指用于傳輸功率的,并且滿足下述條件之一的交流電量。 1.信號(hào)頻譜僅包含一種頻率成分,而頻率不局限于工頻的交流電信號(hào)。 2.信號(hào)頻譜包含兩種或更多的被關(guān)注的頻率成分的電信號(hào)。 變頻電量包括電壓、電流以及電壓電流引出的有功功率、無功功率、視在功率、有功電能、無功電能等。 |