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              帮助你了解变频器谐波干扰的抑制与减弱方案

              2020-05-29

              因为变频技术的大力发展,变频器的运用在各行各业越来越广,但是变频器谐波问题却一直无法绕开。无论是哪一种变频器,都大量使用了晶闸管等非线性电力电子元件,不管采用哪种整流方式,变频器从电网中吸取能量的方式都不是连续的正弦波,而是从脉动的断续方式向电网索取电流,这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上,使电压发生畸变,经傅立叶原理分析可知,这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。



              一、抑制变频器谐波的方法



              1、变流回路的多重化



              对于大容量的变频器,可以在变频器的输入端装设专用的电源输入变压器,将电源侧变流器分为2个,利用该变压器使输入电流的相位错开,以多重化来抑制变频器向电源侧的高次谐波。



              2、安装交流/直流电抗器



              安装电抗器实际是从外部增加变频器供电电源的阻抗,在变频器的交流侧或直流侧安装电抗器或同时安装,可以抑制谐波电流。采用交流/直流电抗器后,如图2所示,进线电流的(电压畸变率)大约降低30%~50%,是不加电抗器谐波电流的1/2左右。



              3、安装有源电力滤波器



              除传统的LC调试滤波器前还在应用外,当前抑制谐波的一个重要趋势是采用有源电力滤波器,它串联或是并联于主电路中,实时从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流,从而使电网电流只含基波电流。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,其特性不受系统的影响,无谐波放大的危险,因而倍受关注,在日本等国已获得广泛应用。



              4、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。电源容量相对变频器容量越小,内阻抗值相对越大,谐波含量越??;电源容量相对变频器容量越大,则内阻抗值相对越小,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。



              5、安装输出电抗器



              也可以采用在变频器到电动机之间增加交流电机器的方法,主要目的是减少变频器的输出在能量传输过程中,线路产生的电磁辐射。



              二、设备自身减弱谐波及干扰的方法



              1、使用隔离变压器



              使用隔离变压器主要是应对来自于电源的传导干扰,如图4所示。使用具有隔离层的隔离变压器,可以将绝大部分的传导干扰隔离在隔离变压器之前。同时还可以兼有电源电压变换的作用。隔离变压器常用于控制系统中的仪表、PLC,以及其他低压小功率用电设备的抗传导干扰。



              2、使用滤波??楹妥榧?/p>



              目前市场中有很多专门用于抗传导干扰的滤波器??榛蜃榧?,这些滤波器具有较强的抗干扰能力,同时还能防止用电器本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能,对各类用电设备有很多好处。



              3、接地抗干扰



              接地是抑制噪声和防止干扰的重要手段,良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式,要根据具体情况采用,注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。



              4、做好信号线的抗干扰



              信号线承担着检测信号和控制信号的传输任务,毋庸质疑,信号传输的质量直接影响到整个控制系统的准确性、稳定性和可靠性,因此做好信号线的抗干扰是十分必要的。



              变频器的谐波干扰会造成通信系统无法正常工作,影响电子设备工作精度,使精加工设备的产品质量不稳定,设备的使用寿命减少,家用电器使用状态大幅降低。所以正确了解变频器谐波干扰,以及抑制谐波方式就变得尤为重要。

              通用变频器


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