變頻器應(yīng)用中產(chǎn)生干擾的原因及如何進(jìn)行解決？

以下內(nèi)容中，小編將對(duì)變頻器干擾的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)變頻器的了解，和小編一起來看看吧。

一、為什么變頻器會(huì)產(chǎn)生干擾

首先，大家應(yīng)該知道變頻器是用來改變頻率的。變頻器包括整流電路和逆變電路，輸入的交流電經(jīng)過整流電路和平波回路，轉(zhuǎn)換成直流電壓，再通過逆變器把直流電壓變換成不同寬度的脈沖電壓(稱為脈寬調(diào)制電壓，PWM)。用這個(gè)PWM電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)，就可以起到調(diào)整電機(jī)力矩和速度的目的。

這種工作原理會(huì)導(dǎo)致以下三種電磁干擾：

1、諧波干擾

整流電路會(huì)產(chǎn)生諧波電流，這種諧波電流在供電系統(tǒng)的阻抗上產(chǎn)生電壓降，導(dǎo)致電壓波型發(fā)生畸變，這種畸變的電壓對(duì)于許多儀表形成干擾，常見的電壓畸變是正弦波的頂部變平。諧波電流一定時(shí)，電壓畸變?cè)谌蹼娫吹那闆r下更加嚴(yán)重，這種干擾的特征是會(huì)對(duì)使用同一個(gè)電網(wǎng)的設(shè)備形成干擾，而與設(shè)備與變頻器之間的距離無關(guān)。

2、射頻傳導(dǎo)發(fā)射干擾

由于負(fù)載電壓為脈沖狀，因此變頻器從電網(wǎng)吸取電流也是脈沖狀，這種脈沖電流中包含了大量的高頻成分，形成射頻干擾，這種干擾的特征是會(huì)對(duì)使用同一個(gè)電網(wǎng)的儀表形成干擾，而與儀表與變頻器之間的距離無關(guān)。

3、射頻輻射干擾

射頻輻射干擾來自變頻器的輸入電纜和輸出電纜。變頻器的輸入輸出電纜上有射頻干擾電流時(shí)，由于電纜相當(dāng)于天線，必然會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，產(chǎn)生輻射干擾。變頻器輸出電纜上傳輸?shù)腜WM電壓，同樣包含豐富的高頻的成分，會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，形成輻射干擾。輻射干擾的特征是，當(dāng)其他電子設(shè)備靠近變頻器時(shí)，干擾現(xiàn)象變得嚴(yán)重。

二、如何解決變壓器干擾問題

1.遵循基本安裝規(guī)則

通常將諧波中1kHz以下的稱為諧波，1MHz左右的稱為電磁噪聲。由于變頻器輸出電壓中含有大量諧波分量，若U、V、W間接有電容，該電容將直接為諧波電流提供旁路回路，使變頻器發(fā)生瞬時(shí)短路電流，功率器件受到?jīng)_擊，或使電容器過熱擊穿，引起永久性短路，從而損壞變頻器。因此安裝時(shí)必須遵循安裝規(guī)則，不能讓U、V、W間接有電容。

2.安裝適當(dāng)?shù)碾娍蛊?

在變頻器輸入側(cè)與輸出側(cè)串聯(lián)合適的電抗器，可以吸收諧波和增大電源或負(fù)載約阻抗，達(dá)到抑制諧波的目的，以減少傳輸過程中的電磁輻射。通過抑制諧波電流，也能將功率因數(shù)由原來的0.5-0.6提高至0.75 -0. 85。

3.使用無源濾波器或有源濾波器

使用無源濾波器，主要是改變?cè)谔厥忸l率下電源的阻抗，適用于穩(wěn)定、不改變的系統(tǒng)。而使用有源濾波器主要是用于補(bǔ)償非線性負(fù)載。LC濾波器是傳統(tǒng)的無源諧波抑制裝置，它由濾波電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，與諧波源并聯(lián)，除具有濾波作用外，還有無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?

4.加裝無線電干擾抑制濾波器

噪聲電流在阻抗上會(huì)產(chǎn)生電壓降影響其他電氣設(shè)備。為此，可以把無線電干擾抑制濾波器裝在變頻器電源輸入端解決這一問題。

5.安裝隔離變壓器

在變頻器和其他用電設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器，使供電電源與其他設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立，切斷諧波電流。

6.增加變壓器的容量，減少回路的阻抗

由于非線性負(fù)載引起的畸變電流在電纜的阻抗上產(chǎn)生一個(gè)畸變電壓降，而合成的畸變電壓波形加到與此同一線路上所接的其他負(fù)載，引起諧波電流在其上流過，因此減少諧波危害的措施也可采用增加變壓器的容量、減少回路的阻抗等方式。目前，國(guó)內(nèi)較多采用增大電纜截面積，特別是加大中性線電纜截面積，以及選用整定值較大的斷路器、熔斷器等保護(hù)元件等辦法，但這些方式不能從根本上消除諧波，反而降低了保護(hù)特性與功能，又加大了投資，增加了供電系統(tǒng)的隱患。

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