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因?yàn)樽冾l技術(shù)的大力發(fā)展，變頻器的運(yùn)用在各行各業(yè)越來越廣，但是變頻器諧波問題卻一直無法繞開。無論是哪一種變頻器，都大量使用了晶閘管等非線性電力電子元件，不管采用哪種整流方式，變頻器從電網(wǎng)中吸取能量的方式都不是連續(xù)的正弦波，而是從脈動(dòng)的斷續(xù)方式向電網(wǎng)索取電流，這種脈動(dòng)電流和電網(wǎng)的沿路阻抗共同形成脈動(dòng)電壓降疊加在電網(wǎng)的電壓上，使電壓發(fā)生畸變，經(jīng)傅立葉原理分析可知，這種非同期正弦波電流是由于頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。
一、抑制變頻器諧波的方法
1、變流回路的多重化
對(duì)于大容量的變頻器，可以在變頻器的輸入端裝設(shè)專用的電源輸入變壓器，將電源側(cè)變流器分為2個(gè)，利用該變壓器使輸入電流的相位錯(cuò)開，以多重化來抑制變頻器向電源側(cè)的高次諧波。
2、安裝交流/直流電抗器
安裝電抗器實(shí)際是從外部增加變頻器供電電源的阻抗，在變頻器的交流側(cè)或直流側(cè)安裝電抗器或同時(shí)安裝，可以抑制諧波電流。采用交流/直流電抗器后，如圖2所示，進(jìn)線電流的（電壓畸變率）大約降低30%～50%，是不加電抗器諧波電流的1/2左右。
3、安裝有源電力濾波器
除傳統(tǒng)的LC調(diào)試濾波器前還在應(yīng)用外，當(dāng)前抑制諧波的一個(gè)重要趨勢(shì)是采用有源電力濾波器，它串聯(lián)或是并聯(lián)于主電路中，實(shí)時(shí)從補(bǔ)償對(duì)象中檢測(cè)出諧波電流，由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波電流。這種濾波器能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，其特性不受系統(tǒng)的影響，無諧波放大的危險(xiǎn)，因而倍受關(guān)注，在日本等國已獲得廣泛應(yīng)用。
4、增加變頻器供電電源內(nèi)阻抗
通常情況下，電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用。這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。電源容量相對(duì)變頻器容量越小，內(nèi)阻抗值相對(duì)越大，諧波含量越小；電源容量相對(duì)變頻器容量越大，則內(nèi)阻抗值相對(duì)越小，諧波含量越大。所以選擇變頻器供電電源變壓器時(shí)，最好選擇短路阻抗大的變壓器。
5、安裝輸出電抗器
也可以采用在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電機(jī)器的方法，主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過程中，線路產(chǎn)生的電磁輻射。
二、設(shè)備自身減弱諧波及干擾的方法
1、使用隔離變壓器
使用隔離變壓器主要是應(yīng)對(duì)來自于電源的傳導(dǎo)干擾，如圖4所示。使用具有隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾隔離在隔離變壓器之前。同時(shí)還可以兼有電源電壓變換的作用。隔離變壓器常用于控制系統(tǒng)中的儀表、PLC，以及其他低壓小功率用電設(shè)備的抗傳導(dǎo)干擾。
2、使用濾波模塊和組件
目前市場中有很多專門用于抗傳導(dǎo)干擾的濾波器模塊或組件，這些濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)還能防止用電器本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對(duì)各類用電設(shè)備有很多好處。
3、接地抗干擾
接地是抑制噪聲和防止干擾的重要手段，良好的接地方式可在很大程度上抑制內(nèi)部噪聲的耦合，防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。變頻器的接地方式有多點(diǎn)接地、一點(diǎn)接地及經(jīng)母線接地等幾種形式，要根據(jù)具體情況采用，注意不要因?yàn)榻拥夭涣级鴮?duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾。
4、做好信號(hào)線的抗干擾
信號(hào)線承擔(dān)著檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸任務(wù)，毋庸質(zhì)疑，信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響到整個(gè)控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性，因此做好信號(hào)線的抗干擾是十分必要的。
變頻器的諧波干擾會(huì)造成通信系統(tǒng)無法正常工作，影響電子設(shè)備工作精度，使精加工設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)備的使用壽命減少，家用電器使用狀態(tài)大幅降低。所以正確了解變頻器諧波干擾，以及抑制諧波方式就變得尤為重要。
