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一、变频器谐波产生机理 8 C ?" w* k; z$ n0 U( H, f2 I
变频器的主电路一般为交－直－交组成，外部输入380V／50Hz的工频电源经三相桥式不可控整流成直流电压信号，经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。输入侧产生谐波机理：不限于通用变频器，晶闸管供电的直流电动机、无换向器电动机等在电源侧有整流回路的，都将产生因其非线性引起的谐波。在三相桥式整流回路中，输入电流的波形为矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，通常含有6n＋1（n＝l，2，3….）次谐波。其中的高次谐波将干扰输入供电系统。输出侧产生谐波机理：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，调制频率低（如1～2KHz），人耳听得见高次谐波频率产生的电磁噪声（尖叫声）。若调制频率高（如IGBT变频器可达20KHz），人耳听不见，但高频信号客观存在。从电压方波及电流正弦锯齿波，用傅立叶级数不难分析出各次谐波的含量。所以，输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波，而高次谐波电流对负载直接干扰。另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备。 0 A& }1 L, _3 h6 A# [0 n; h
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二、谐波干扰途径
变频器谐波干扰途径分传导和辐射，在传导的过程中，与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰；变频器输出侧谐波又会辐射，对附近的无线电设备产生干扰，其干扰途径有收音机电磁波、N辐射干扰、感应干扰、传导干扰及电解电流形成的强磁场干扰，都不同程度地影响变频器的正常运行。
三、谐波干扰的危害 ; n" k0 P$ N/ o$ b
（1）变压器：电流谐波将增加铜损、铁损，使变压器温度上升，影响其绝缘能力，并造成容量裕度减小。谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振，及引起铁心磁通饱和或歪斜，而产生噪声。
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（2）电动机：输出谐波对电动机的影响主要有，引起电动机发热，导致电动机的额外升温，电动机往往要降额使用，由于输出波形失真，增加电动机的重复峰值电压，影响电动机的绝缘，谐波还会引起电动机转矩脉动，以及噪声增加。
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（3）电力电容器组：一般电容器的标准规范最大电流只允许35％的超载，但实际运转时，由于谐波的影响，常发生严重过载。因而导致过热、增加介电质的应力，会发生振动短路、过电流及产生噪声。
（4）开关设备：由于谐波电流的存在，开关设备在起动瞬间产生很高di／dt的电流变化率，致使增加暂态恢复电压的峰值，以致破坏绝缘。
（5）保护电器：电流中含有谐波，必产生额外的转矩，改变电器的动作特性，以致引起误动作。 6 Y3 P3 r( S! y2 q: t0 D
（6）计量仪表：电能表等计量仪表，因谐波而会造成感应转盘产生额外的电磁转矩，引起误差，降低精确度。
（7）电力电子设备：在多种场合，电子设备常会产生谐波的电流源，且很容易感受谐波失真而误动作。
（8）其他还有如照明设备、通信设备、电视及音响设备、电脑设备、载频遥控设备等都容易受谐波的干扰而影响其正常的工作或减少其使用寿命。
四、ECL多功能天车斜波防治对策 ]+ S0 K/ I' ^
针对斜波产生的机理、干扰途径及危害性，青海铝业公司针对实际生产需要，在多功能天车定购可行性方案中做了明确要求，必须有变频器抗干扰措施。为此，法国ECL天车在谐波干扰措施上进行了重点设计，在电气线路中加装了抗干扰的具体设施，即针对谐波的传播途径是传导和辐射，解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离；解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。具体的方法有：（1）变频器输入侧的对策：
变频系统的供电电源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）设置交流电抗器。在变频器的输入侧和输出回路中都加装了电抗器，防止变频器受到各种谐波的干扰。 4 y9 F9 s# q& U" u9 e0 C6 G0 i3 g
（3）加装制动电阻在变频器控制回路中加装制动电阻，避免多功能天车在制动停止时，电动机暂时处于发电状态，产生瞬间直流电使变频器过流保护，产生故障，加装了制动电阻后，产生的直流电消耗于制动电阻上，较好地避免变频器过流保护动作的发生。 9 N- j1 s+ \$ o
经过采取防止措施，变频器的性能大大增强，抗干扰效果良好，非常适合电解车间使用，能较好地防止周围电磁波的干扰，尤其对电解厂房内高温、强磁场、高粉尘的情况下运行良好，并且由于使用了制动单元，它能较好地制动，不会导致变频器过流保护，达到前所未有的效果。
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lyc19730508 发表于 2009/10/17 11:26:11
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引用 lyc19730508 2009/10/17 11:26:11 发表于2楼的内容
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