變頻器原理及諧波干擾與抑制變頻器低頻特性當(dāng)變頻器距電動機距離較大時及高次諧波對控制電路的干擾，
極易引
起電動機的爬行。
變頻器低頻特性有低頻啟動特性，變頻器低頻特性在異步電動機改變定
子頻率
F1,
即可平滑地調(diào)節(jié)電動機的同步轉(zhuǎn)速
,
但是隨著
F1
的變化
,
。
。
變頻器原理在變頻器中要進行大功率二極管整流、
大功率晶體管逆變，
結(jié)果是在輸入輸
出回路產(chǎn)生電流高次諧波，
干擾供電系統(tǒng)、
負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備。
變頻器原理在實際使
用過程中，
經(jīng)常遇到變頻器諧波干擾問題，
下面簡單介紹諧波產(chǎn)生的機理、
傳播途徑及有效
抑制干擾的方法。
變頻器原理在變頻器諧波產(chǎn)生機理
，變頻器的主電路一般為交
-
直
-
交組成，外部輸入
380V/50Hz
的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號，
經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶
體管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號。
變頻器原理在整流回路中，
輸入電流的波形為不
規(guī)則的矩形波，
波形按傅立葉級數(shù)分解為基波和各次諧波，
變頻器原理其中的高次諧波將干
擾輸入供電系統(tǒng)。
變頻器原理及諧波干擾與抑制
變頻器原理在逆變輸出回路中，
輸出電流信號是受
PWM
載波信號調(diào)制的脈沖波形，
對于
GTR
大功率逆變元件，
變頻器原理其
PWM
的載波頻率為
2
～
3kHz
，
而
IGBT
大功率逆變元件的
PWM
*高載頻可達
15kHz
。同樣變頻器原理，輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基
波和其他各次諧波，而高次諧波電流對負(fù)載直接干擾。
變頻器原理另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，
干擾鄰近電氣設(shè)備。
變頻器原理抑
制諧波干擾常用的方法
諧波的傳播途徑是傳導(dǎo)和輻射，變頻器原理解決傳導(dǎo)干擾主要是在
電路中把傳導(dǎo)的高頻電流濾掉或者隔離；
解決輻射干擾就是對輻射源或**擾的線路進行屏
蔽。
變頻器原理具體常用方法：
(1)
變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設(shè)備的供電電源相互獨立，
或在變頻器和其他用電設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器，
切斷諧波電流。
變頻器原理在變頻器
輸入側(cè)與輸出側(cè)串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成必須是
LC
型，吸收
諧波和增大電源或負(fù)載的阻抗，達到抑制諧波的目的。
變頻器原理在電動機和變頻器之間電纜應(yīng)穿鋼管敷設(shè)或用鎧裝電纜，
并與其他弱電信號
4
在不同的電纜溝分別敷設(shè)，
避免輻射干擾。
變頻器原理在信號線采用屏蔽線，
且布線時與變
頻器主回路控制線錯開一定距離
(
至少
20cm
以上
)
，切斷輻射干擾。
變頻器原理使用專用接地線，
且用粗短線接地，
鄰近其他電器設(shè)備的地線必須與變頻器
配線分開，使用短線。變頻器原理這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設(shè)備的輻射干擾。
變頻器原理在抑制諧波干擾實例，
某變頻切換控制系統(tǒng)，
變頻器啟動運行正常，
而鄰近
液位計讀數(shù)偏高，一次表輸入
4mA
時，液位顯示不是下限值；
液位未到設(shè)定上限值時，
液位
計卻顯示上限，致使變頻器接收停機指令，迫使變頻器停止運行。變頻器原理
這顯然是變
頻器的高次諧波干擾液位計，干擾傳播途徑是液位計的電源回路或信號線。
變頻器原理解決辦法：
將液位計的供電電源取自另一供電變壓器，
諧波干擾減弱，
再將
信號線穿入鋼管敷設(shè)，
并與變頻器主回路線隔開一定距離，
經(jīng)這樣處理后，
諧波干擾基本抑
制，液位計工作恢復(fù)正常。某變頻控制液位顯示系統(tǒng)，液位計與變頻器在同一個柜體安裝，
變頻器工作正常，而液位計顯示不準(zhǔn)且不穩(wěn)，
起初我們懷凝一次表、二次表、信號線及流體
介質(zhì)有問題，更換所有這些儀表、信號電纜，變頻器原理并改善流體特性，故障依然存在，
而這故障就是變頻器的高次諧波電流通過輸出回路電纜向外輻射，
傳遞到信號電纜，
引起干
擾。
變頻器原理解決辦法：
液位計信號線及其控制線與變頻器的控制線及主回路線分開一定
距離，且柜體外信號線穿入鋼管敷設(shè)，外殼良好接地，故障排除。例
3
，某變頻控制系統(tǒng)，
變頻器原理由兩臺變頻器組成，
且在同一柜體內(nèi)，
變頻器調(diào)頻方式均為電位器手調(diào)方式，
運
行某一臺變頻器時，
工作正常，
兩臺同時運行時，
頻率互相干擾，
即調(diào)節(jié)一臺變頻器的電位
器對另一臺變頻器的頻率有影響，變頻器原理反過來也一樣。
變頻器原理開始我們認(rèn)為是電位器及控制線故障，
排除這種可能后，
斷定是諧波干擾引
起。
變頻器原理解決辦法：把其中一只電位器移到其他柜體固定，且引線用屏蔽信號線，
結(jié)果干擾減弱。
變頻器原理為了徹底抑制干擾，
重新加工一個電控柜，
并與原柜體一定距離放臵，
把其
中的一臺變頻器移到該電控柜，
相應(yīng)的接線及引線作必要的改動，
這樣處理后，
干擾基本消
除，故障排除。例
4
，某變頻控制系統(tǒng)，切換兩套機泵，原先機泵是靠自耦降壓啟動工頻運
行正常，
變頻器原理現(xiàn)改為變頻運行，
雖能實現(xiàn)調(diào)頻減速功能，
但變頻器輸出端到電動機間
的輸出線嚴(yán)重發(fā)熱，電動機外殼溫升加重，經(jīng)常出現(xiàn)保護跳閘。
變頻器原理這是由于變頻器輸出電壓和電流信號中包含
PWM
高次諧波，
而諧波電流在輸
出導(dǎo)線和電動機繞線上形成附加功率損耗。
解決辦法：把變頻器輸入線與輸出線分開，變
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頻器原理分別走各自的電纜溝，
選用大一號截面的電纜換原先電纜，
輸出端與電動機之間的
電纜長度盡可能短。
變頻器原理這樣處理后，
發(fā)熱故障排除。
變頻器原理對現(xiàn)場出現(xiàn)的各種變頻器高次諧波
干擾，
基本上都能照以上介紹的方法順利抑制，
但對諧波成分及幅度要求很嚴(yán)的設(shè)備，
徹底
抑制高次諧波干擾非常困難，變頻器原理有待進一步攻關(guān)解