2024-03-25
随着工业生产技术的逐步提高，变频器使用范围的逐步加大，变频器谐波带来的电磁干扰和污染问题也越来越突出，怎样处理好变频器系统的谐波干扰污染成了主频器进一步推广应用的关键，治理谐波问题，抑制辐射干扰和供电系统于扰，可采取屏蔽、隔离、接地等技术手段。
1．遵循基本安装规则
通常将谐波中1kHz以下的称为谐波，1MHz左右的称为电磁噪声。由于变频器输出电压中含有大量谐波分量，若U、V、W间接有电容，该电容将直接为谐波电流提供旁路回路，使变频器发生瞬时短路电流，功率器件受到冲击，或使电容器过热击穿，引起永久性短路，从而损坏变频器。因此安装时必须遵循安装规则，不能让U、V、W间接有电容。
2．安装适当的电抗器
在变频器输入侧与输出侧串联合适的电抗器，可以吸收谐波和增大电源或负载约阻抗，达到抑制谐波的目的，以减少传输过程中的电磁辐射。通过抑制谐波电流，也能将功率因数由原来的0.5-0.6提高至0.75 -0. 85。
3．使用无源滤波器或有源滤波器
使用无源滤波器，主要是改变在特殊频率下电源的阻抗，适用于稳定、不改变的系统。而使用有源滤波器主要是用于补偿非线性负载。LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置，它由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除具有滤波作用外，还有无功补偿的作用。
4．加装无线电干扰抑制滤波器
噪声电流在阻抗上会产生电压降影响其他电气设备。为此，可以把无线电干扰抑制滤波器装在变频器电源输入端解决这一问题。
5．安装隔离变压器
在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，使供电电源与其他设备的供电电源相互独立，切断谐波电流。
6．增加变压器的容量，减少回路的阻抗
由于非线性负载引起的畸变电流在电缆的阻抗上产生一个畸变电压降，而合成的畸变电压波形加到与此同一线路上所接的其他负载，引起谐波电流在其上流过，因此减少谐波危害的措施也可采用增加变压器的容量、减少回路的阻抗等方式。目前，国内较多采用增大电缆截面积，特别是加大中性线电缆截面积，以及选用整定值较大的断路器、熔断器等保护元件等办法，但这些方式不能从根本上消除谐波，反而降低了保护特性与功能，又加大了投资，增加了供电系统的隐患。
7．电缆穿钢管敷设或用铠装电缆敷设
电动机和变频器之间的电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆，并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设，避免辐射干扰。
8．用屏蔽电缆
若高频噪声电流能有一条正确的通道，则高频噪声可以得到抑制。高频噪声电流以一个不确定的路线流回变频器，高频噪声电流会在此回路中产生高频分量电压降，影响其他设备。为使噪声电流能沿确定线路流回变频器，需要采用屏蔽电动机电缆。电缆屏蔽层必须连接到变频器外壳和电动机外壳上。当噪声电流必须流回变频器时，屏蔽层形成一条最有效的通道。
用屏蔽电缆抑制谐波示意图如图2-5所示。
图2-5 用屏蔽电缆抑制谐波示意图
9．采用射频干扰滤波器
对于异常敏感的场合需要安装附加射频干扰滤波器。
10．加正弦波滤波器
如果输出加正弦波滤波器，则输出电压波形可大大改善，接近正弦波，由于滤波器的阻抗较低，而且滤波器中点接地，使电动机承受的共模电压很小，电动机绝缘不受影响。正弦波滤波器的滞后作用会影响系统的动态响应，同时由于滤波器对输出电压的衰减作用，也会限制变频器的最低运行频率。由于滤波器采取低通设计，还限制了变频器的输出上限频率，另外滤波器在满载时的损耗会降低变频系统效率0.5%左右。
11．正确接地（指机体接地或信号接地）
对于弱电压、电流回路，任何不合理的接地均可诱发各种意想不到的干扰，比如设置两个以上接地点，接地处会产生电位差，产生干扰。正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰，又能降低设备本身对外界的干扰。变频器使用专用接地线，且用粗短线接地，邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开，使用短线：另外可将速度给定的控制电缆取一点接地，接地线不作为信号的通路使用，电缆的接地在变频器侧进行，使用专设的接地端子，不与其他接地端子共用。以上做法能有效地抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰。
12．其他注意事项
1)装有变频器的控制柜，应尽量远离大容量变压器和电动机，其控制电缆线路也应避开这些漏磁通大的设备。
2)弱电压、电流控制电缆不要接近易产生电弧的电器件。
3)控制电缆建议采用1. 25mm2或2mm2屏蔽绞合绝缘电缆。
4)电缆在端子箱中连接时，屏蔽端子要互相连接。
5)要尽量缩短线路长度，另外电源线和信号线须单独敷设，避免交叉，不能是免时，必须垂直交叉，绝对不能平等敷设，信号线屏蔽层不接到电动机或变频器的地，而应该接到控制电路的公共端。
6)使用无谐波污染的绿色变频器。
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，带任何负载时都能使功率因数基本为1，可获得工频上下任意可控的输出频率。变频器内置的电抗器，它能很好地抑制谐波，同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响，实践表明，不带电抗器的谐波电流明显高于带电抗器产生的谐波电流。专了减少谐波污染造成的干扰．可在变频器的输出电路安装噪声滤波器，并且在变频器允许的情况下，降低变频器的载波频率。另外，在大功率变频器通常使用12脉冲或18脉冲的整流。例如12脉冲，最低的谐波是11次、13次、23次、25次谐夏。依次类推，对于18脉冲，最低的谐波是17次和19次谐波。变频器中应用的低谐波技术可归纳如下：
1)逆变单元的并联多重化，采用两个或多个逆变单元并联，通过波形叠加抵消皆波分量。
2)整流电路的多重化，在PWM变频器中采用12脉冲、18脉冲或者24脉冲的整流，以减少谐波。
3)逆变单元的串联多重化，采用30脉冲的串联逆变单元多重化电路，其谐波可减少到很小。
4)采用新的变频调制方法，如电压矢量的菱形调制等。目前，许多变频器制造厂商已非常重视谐波问题，在设计时已从技术手段上保证了变频器的绿色化，从而在根本上解决了谐波问题。
评论3
楼主 2024/3/25 19:01:44
学习了
楼主 2024/3/25 19:03:04
楼主 2024/3/25 19:08:10
新手来学习
