第2講抑制或削弱諧波及變頻器電磁干擾的方法

1 抑制或削弱諧波影響的方法

(1)為什么提高載波頻率可抑制或削弱諧波?

變頻器的載波頻率是可調的，一般2耀16 kHz，當諧波較大時，盡可能提高載波頻率，尤其是國產變頻器。一般出廠值載波頻率都設置在較低值，目的是為了減少IGBT的功耗。例載波頻率從2 kHz提高到16 kHz 時，即增加8 倍，功耗約增加2耀2.5倍，而發熱量增加4耀6.25 倍，當載波頻率提高后，輸出電流波形正弦性能變好，毛刺減少，波形光滑，對減少諧波有利，所以適當提高載波頻率，對抑制或減少諧波有利。

(2)如何提高變頻器輸出頻率來減少諧波?

輸出頻率提高對減少諧波影響有利，只要使用許可，盡可能提高輸出頻率，具體參考見表1.

隨輸出頻率提高，諧波的絕對值增加，但相對50 Hz的相對值是減小的。

(3)加輸入交流電抗器能否削弱變頻器輸入端的諧波?

交流電抗器串接于三相輸入電路中的濾波效果不是很好，用后能將cos漬提高到0.75耀0.85。

1)當電壓為380 V，變壓器容量在500 kV·A以上，或大于變頻器容量的10 倍時，配電變壓器容量及變頻器容量與選用交流電抗器的關系如圖1 所示。

2)電源輸出電壓三相不平衡率大于3豫。

3)當配電變壓器接有功率因數補償電容時，或有晶閘管(SCR)整流裝置時，對6 脈沖整流器，電抗器LAC 安裝與否的比較，如圖2 所示。LAC 電抗值的大小與各次諧波電流的關系如圖3 所示。

從圖3可見LAC對抑制5耀19 次諧波效果很顯著，一般選用時使電抗器上的電壓降約在額定電壓的3%為宜。當然也可串接于變頻器的輸出電路中，它的作用主要是抑制變頻器的發射干擾和感應干擾，抑制電動機的電壓波動效應，其配置方式為額定功率臆18.5 kW 的變頻器，一般內置;額定功率逸22 kW 的變頻器，一般外置，也有需要另外配置的情況。

(4)如何選擇交流電抗器參數?

交流電抗器數據如表2所列。

(5)直流電抗器的作用如何?

直流電抗器串接于整流橋和濾波電容之間，其結構簡單，體積小(單相)，濾波效果好，可使cos漬提高到0.95。其裝置方式有內置及另配兩種方式。裝直流電抗器后，輸入側諧波電流明顯下降，基波電流也增加，如圖4(c)所示。

(6)直流電抗器都有哪些參數?

直流電抗器數據如表3所列。

(7)交流電抗器XL對輸入電流有何影響?

接入電抗器時輸入電流波形及接入交流電抗器和直流電抗器時的變頻器電路如圖4 所示。

(8)采用電源匹配電感后，對輸入電路的特性有何改善?

采用電源匹配電感器后電源改善特性如表4所列，此裝置成本較高，性能較佳，一般裝于輸入端最前面。從表4看出，變頻器功率臆75 kW 時，輸入電流減小功率因數提高，二者效果比較明顯。

(9)零序噪聲濾波器如何使用?

降低無線電干擾的零序電抗器FL-Z，可分別裝于輸入端及輸出端，要求較低時選用。

依功率不同及配線線徑大小，可選用適當的零相序噪聲濾波器。利用零相序噪聲濾波器的高衰減特性(由調幅頻域100 kHz耀50 MHz 均有很高的衰減特性)，可有效抑制變頻器對外所產生的輻射干擾。零序噪聲濾波器，可使用在變頻器的輸入側或輸出側，使用時可將各相配線依同一方向繞幾圈，所繞圈數越多，效果越佳。而當配線太粗，無法卷繞時，也可將各相配線依同方向，以直接貫穿方式，同時串列幾組零相序噪聲濾波器。

(10)無線電噪聲濾波器的作用如何?

無線電噪聲濾波器用于抑制變頻器產生的電磁干擾噪聲的傳導，也可抑制外界無線電干擾以及瞬時沖擊，浪涌對電機的干擾。

(11)使用電源高通濾波器要注意什么?

一般高通式輸入C-L-C 濾波電路，它是串接于電源端子上的，見圖5。高通式輸出L-R-C 濾波電路，它是串接于輸出電路中的，見圖6。注意兩者不能接錯。當變頻器容量大于等于22 kW 時一般選用并接方式的電源濾波器。電源濾波器在要求較高時選用。

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