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        變頻器解決方案高新企業服務商

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        幫助你了解變頻器諧波干擾的抑制與減弱方案

        2023-05-19 16:11:51

        因為變頻技術的大力發展,變頻器的運用在各行各業越來越廣,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,變頻器從電網中吸取能量的方式都不是連續的正弦波,而是從脈動的斷續方式向電網索取電流,這種脈動電流和電網的沿路阻抗共同形成脈動電壓降疊加在電網的電壓上,使電壓發生畸變,經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



        對于大容量的變頻器,可以在變頻器的輸入端裝設專用的電源輸入變壓器,將電源側變流器分為2個,利用該變壓器使輸入電流的相位錯開,以多重化來抑制變頻器向電源側的高次諧波。



        2、安裝交流/直流電抗器



        安裝電抗器實際是從外部增加變頻器供電電源的阻抗,在變頻器的交流側或直流側安裝電抗器或同時安裝,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



        除傳統的LC調試濾波器前還在應用外,當前抑制諧波的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器,它串聯或是并聯于主電路中,實時從補償對象中檢測出諧波電流,由補償裝置產生一個與該諧波電流大小相等、方向相反的補償電流,從而使電網電流只含基波電流。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,其特性不受系統的影響,無諧波放大的危險,因而倍受關注,在日本等國已獲得廣泛應用。



        4、增加變頻器供電電源內阻抗



        通常情況下,電源設備的內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。這種內阻抗就是變壓器的短路阻抗。電源容量相對變頻器容量越小,內阻抗值相對越大,諧波含量越??;電源容量相對變頻器容量越大,則內阻抗值相對越小,諧波含量越大。所以選擇變頻器供電電源變壓器時,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機之間增加交流電機器的方法,主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過程中,線路產生的電磁輻射。



        二、設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對來自于電源的傳導干擾,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干擾隔離在隔離變壓器之前。同時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中的儀表、PLC,以及其他低壓小功率用電設備的抗傳導干擾。



        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干擾的濾波器模塊或組件,這些濾波器具有較強的抗干擾能力,同時還能防止用電器本身的干擾傳導給電源,有些還兼有尖峰電壓吸收功能,對各類用電設備有很多好處。



        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部噪聲的耦合,防止外部干擾的侵入,提高系統的抗干擾能力。變頻器的接地方式有多點接地、一點接地及經母線接地等幾種形式,要根據具體情況采用,注意不要因為接地不良而對設備產生干擾。



        4、做好信號線的抗干擾



        信號線承擔著檢測信號和控制信號的傳輸任務,毋庸質疑,信號傳輸的質量直接影響到整個控制系統的準確性、穩定性和可靠性,因此做好信號線的抗干擾是十分必要的。



        變頻器的諧波干擾會造成通信系統無法正常工作,影響電子設備工作精度,使精加工設備的產品質量不穩定,設備的使用壽命減少,家用電器使用狀態大幅降低。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。

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