变频器谐波干扰的消除与抑制办法
查看: 1046|
摘要: 在实际应用中，首先要通过合理布线、隔离、屏蔽和接地等这样的基本方法，来抑制谐波的干扰，然后根据应用场合对谐波的要求是否严格以及现场谐波的危害程度，再来选择是否治理以及治理的办法。目前，变频器谐波的治理 ...
&&&&& 在实际应用中，首先要通过合理布线、隔离、屏蔽和接地等这样的基本方法，来抑制谐波的干扰，然后根据应用场合对谐波的要求是否严格以及现场谐波的危害程度，再来选择是否治理以及治理的办法。目前，谐波的治理采用无源滤波器者居多，通过改造变频器本身来彻底解决谐波，也会在不久的将来成为现实。&&& 1、变频器电网侧的谐波　　&& 如下图既是实测的某应用中变频器系统产生的谐波。变频器注入电网的主要是电流谐波。由于变频器是三相整流回路，变频器产生的谐波通常含有6n±1（n=1,2,3,……）次谐波，主要是5次、7次的谐波电流含量比较大，通常，5次含有基波电流的40-65%，7次含有基波电流的14-41%，其他阶次的谐波含量基本都在10%以下。当然，由于直流电流的脉动、交流电压相间的不平衡、延迟角相间差异、换相电抗相间差异等原因，也可能产生其他阶次的非特征谐波。
2、变频器输出侧的波形　& 在逆变输出回路中，输出电压和电流均有谐波。对于PWM控制的变频器，只要是电压型变频器，不管是何种PWM控制，其输出电压波形为矩形波，其中谐波频率的高低是与变频器调制频率有关。电流波形是带毛刺的近似正弦波，如图所示。可见，变频器的输出波形畸变将会对造成极大的危害。　　谐波对电动机的危害主要是：引起电动机的附加发热，导致电动机的额外温升；增加电动机的重复峰值电压，破坏电动机的绝缘，降低电动机的寿命；产生转矩脉动；加大噪声。实际应用中，电动机许多不明原因的故障均是由于谐波造成的。改善变频器输出端的波形可采用正弦波滤波器，使输出波形修正到完美的正弦波。
1、变频器谐波干扰的消除办法　　由上可知，变频器的输入输出侧的波形均已畸变 ，不再是完美的正弦波，所以必然会对周围的环境与设备造成干扰。 实际应用中，主要从传导、辐射和耦合三个方面解决变频器的干扰，总的原则是抑制和切断干扰源、切断干扰对系统的耦合通道和降低对干扰信号的敏感性。解决传导干扰主要是在电路中把干扰滤掉或者隔离，解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽，解决耦合干扰就是合理布置干扰源和被干扰线路的距离、走向，避免耦合产生。详细的措施如下：1、隔离　 变频系统的供电与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，切断谐波电流2、抑制　& 在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器和电磁干扰滤波器，来抑制谐波干扰3、屏蔽　& 屏蔽干扰源是抑制干扰最有效的方法。变频器本采用铁壳屏蔽，阻止电磁干扰泄漏；输出线采用钢管屏蔽；外部信号控制变频其实，要求信号线尽可能短（一般20m以内），且采用双芯屏蔽以降低共模干扰，并与主电路及控制回路完全分离，决不能放于同一配管或线槽内，周围敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须接地。4、合理布线　& 一般将控制电缆于主回路或其他动力电缆分开铺设，间距通常在30cm以上，必须平行敷设且分离困难时，将控制电缆穿过钢管铺设，控制电路连接线与电源电缆交叉时，应成90度交叉布线。5、接地　& 变频器应使用专用接地线和专设的接地端子，用粗短线接地，接地点要与其他动力设备接地点分开，不能共地。
2、变频器谐波的抑制方法　　前面提到的是对于变频器谐波干扰的被动控制，为了进一步消除谐波对电网的不利影响，我们还需要从根上治理谐波，一般从两个方面入手：一方面就是装设谐波补偿装置；另一方面，对变频器本身进行改造，使其不产生谐波，或产生少量的谐波。以下就是具体的措施：1、加装交流电抗器和直流电抗器　& 加装交流电抗器，可以抑制谐波，并可以滤除30%左右的谐波电流，同时可将功率因数提高到0.8以上，加装直流电抗器，可将功率因数提高职0.9以上，若同时采用交流直流电抗器，功率因数可提高至0.95。　&& 举个例子：某酒店的中央空调系统风机进行变频改造，变频柜安装在低压补偿柜的附近，运行一段时间，出现一系列故障，无功控制器失灵，发热严重，甚至烧毁，电容投切器触点发黑。这显然是由于变频器谐波的存在造成的，经检测，谐波含量并未超标，推测由于谐波的存在引起谐振造成。由于非线性负荷不大，不建议采用滤波器来消除谐波，我们采用变频器输入侧加装交流电抗器，从根源抑制谐波，并进行电容柜改造，更换抗谐波功能的控制器，在前串接电抗器的方法。经改造后，问题解决。2、无源滤波器　& 无源滤波器安装在变频器的输入侧，由 L、C、R元件构成谐波共振回路，当 LC 回路的谐振频率和某一次高次谐波电流频率相同时，即对此次谐波形成低阻回路，吸收谐波，阻止高次谐波流入电网。无源滤波器特点是投资少、结构简单、运行可靠及维护方便，缺点是滤波易受系统参数的影响，对某些次谐波有放大的可能。无源滤波器适用于负荷稳定、很少变动的场合。3、有源滤波器&&&& 有源滤波器实质是一个谐波发生源，并联或串联于主电路中，采用高速的DSP芯片对系统参数实时监测，分离出基波与谐波成分，再由补偿装置发出一个与谐波电流大小相等方向相反的补偿电流，达到实时补偿谐波电流的目的。与无源滤波器相比，具有高度可控性和快速响应性，不受系统阻抗的影响，不会发生谐振危险，可自动跟踪补偿变化的谐波。其缺点就是价格昂贵，大容量制作困难等。4、混合滤波 &&&& 即采用无源滤波器滤除大部分谐波，有源滤波器改善特性，如此，不但起到快速滤波的作用，不受系统阻抗的影响，而且可以做到价格合理。即综合了无源滤波和有源滤波的优点:电路的多重化、多元化5、多重化　& 逆变单元的并联多元化是采用2个或多个逆变单元并联，通过波形移位叠加，抵消谐波分量；整流电路的多重化是采用12脉波、18脉波、24脉波整流，可降低谐波成分；功率单元的串联多重化是采用多脉波（如30脉波的串联），功率单元多重化线路也可降低谐波成分。6、新的变频调制方法，如电压矢量的变形调制等。7、绿色变频 　& 采用理想化的无谐波污染的绿色变频器——交交变频，绿色变频器的品质标准是：输入和输出电流都是正弦波，输入功率因数可控，带任何负载使都能使功率因数为1，可获得工频上下任意可控的输出功率。
上一篇：下一篇：
看过《变频器谐波干扰的消除与抑制办法》的人还看了以下文章:
Powered by &
这里是—这里可以学习 —这里是。
栏目导航：怎样调整变频器的谐波载波比_百度知道
怎样调整变频器的谐波载波比
我有更好的答案
则内阻抗值相对越小，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。　　由于变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路。在变频器的交流侧或变频器的直流侧安装电抗器或同时安装，可抑制谐波电流。　　c.变压器多相运行　通常变频器的整流部分是6脉波整流器，所以产生的谐波较大。应用变压器的多相运行.增加变频器供电电源内阻抗　通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小。为了消除谐波，主要采用以下对策，谐波含量越大。所以选择变频器供电电源变压器时，最好选择短路阻抗大的变压器。　　
b.安装电抗器　安装电抗器实际是从外部增加变频器供电电源的内阻抗，当变频器工作时.应用滤波器　滤波器可检测变频器谐波电流的幅值和相位，可有效抑制低次谐波，其谐波分量较大，输出电流的谐波电流会对电源造成干扰，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流：　　a。　　e。虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求，但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。　　变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大，如使相位角互差30°的Y－△、△－△组合的2台变压器构成相当于12脉波整流器，则可减小谐波电流，呈较陡的脉冲波，起到谐波抑制作用。　　d.调节变频器的载波比　提高变频器载波比，内阻抗值相对越大，谐波含量越小；电源容量相对变频器容量越大，并产生与谐波电流幅值相同、相位相反的电流，从而有效地吸收和消除谐波电流变频器使用的突出问题就是谐波干扰
简单的方法加输入电抗器和滤波器
为您推荐：
其他类似问题
您可能关注的内容
载波的相关知识
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。安装调试变频器应注意的几个重要问题_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
安装调试变频器应注意的几个重要问题
0|0|暂无简介|
奥圣变频器是由杭州奥圣电气有限公司倾力打...|
总评分0.0|
阅读已结束，如果下载本文需要使用0下载券
想免费下载更多文档？
你可能喜欢}