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什么是變頻器諧波?
信息來源: 發布時間:2011-11-25 08:45:54 點擊次數:0
變頻器諧波是指由于正弦電壓加壓于非線性負載變頻器,基波電流發生畸變而產生的諧波。對于一臺變頻器來講,它的輸入端和輸出端都會產生高次諧波,輸入端的諧波還會通過輸入電源線對公用電網產生影響。變頻器本身輸入側是一個非線性整流電路,對電源的波形將有影響,變頻器輸出側電壓、電流、非正弦或非完全正弦波含有豐富的諧波。
一般來講,變頻器對容量大的電力系統影響不是十分明顯,但是對于系統容量小的系統,諧波產生的干擾就不可忽視,它對公用電網是一種污染,客觀的存在對公用電網和其它系統的危害大致有:
(1) 變頻器諧波使公用電網的元件產生了附加的諧波損耗,降低了發電、輸電及用電設備的使用率,大量的三次諧波流過中線時會使線路過熱甚至發生火災。
(2) 變頻器諧波影響各種電氣元件的正常工作。諧波對電機的影響除引起附加損耗外,還會產生機械振動、噪音和過電流,使電容器、電纜等設備過熱,絕緣老化、壽命縮短以至損壞。
(3) 變頻器諧波會引起公用電網局部的并聯諧振和串聯諧振,從而使諧波放大,這就使上述的危害大大的增加,甚至引起嚴重事故。
(4) 變頻器諧波會對臨近的通訊系統產生干擾,導致通訊質量降低,甚至信息的丟失,使通訊系統無法正常工作。
治理變頻器諧波問題,抑制輻射干擾和供電系統干擾,可采取屏蔽、隔離、接地等技術手段。
1、安裝適當的電抗器
在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器,吸收諧波和增大電源或負載的阻抗,達到抑制諧波的目的,以減少傳輸過程中的電磁輻射。 通過抑制諧波電流,將功率因數由原來的(0.5-0.6)提高至(0.75-0.85);
2、電源隔離或安裝隔離變壓器
將變頻系統的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立,或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器,切斷諧波電流;
3、避免干擾輻射
電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜,并與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設,避免輻射干擾;
4、變頻器正確的接地
正確的接地既可以使系統有效地抑制外來干擾,又能降低設備本身對外界的干擾。變頻器使用專用接地線,且用粗短線接地,鄰近其他電器設備的地線必須與變頻器配線分開,使用短線,這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設備的輻射干擾;
5、縮短線路長度
縮短線路長度,電源線和信號線單獨敷設,避免交叉,不能避免時,必須垂直交叉,絕對不能平等敷設,信號線屏蔽層不接到電機或變頻器的地,而應該接到控制線路的公共端;
6、安裝EMI電源濾波器
當前抑制變頻器諧波的一個重要趨勢是采用EMI電源濾波器,它串聯或是并聯于主電路中,實時從補償對象中檢測出變頻器諧波電流,由補償裝置產生一個與該變頻器諧波電流大小相等、方向相反的補償電流,從而使電網電流只含基波電流。EMI電源濾波器能對頻率和幅值都變化的變頻器諧波進行跟蹤補償,其特性不受系統的影響,無諧波放大的危險,因而獲得了廣泛的應用。
一般來講,變頻器對容量大的電力系統影響不是十分明顯,但是對于系統容量小的系統,諧波產生的干擾就不可忽視,它對公用電網是一種污染,客觀的存在對公用電網和其它系統的危害大致有:
(1) 變頻器諧波使公用電網的元件產生了附加的諧波損耗,降低了發電、輸電及用電設備的使用率,大量的三次諧波流過中線時會使線路過熱甚至發生火災。
(2) 變頻器諧波影響各種電氣元件的正常工作。諧波對電機的影響除引起附加損耗外,還會產生機械振動、噪音和過電流,使電容器、電纜等設備過熱,絕緣老化、壽命縮短以至損壞。
(3) 變頻器諧波會引起公用電網局部的并聯諧振和串聯諧振,從而使諧波放大,這就使上述的危害大大的增加,甚至引起嚴重事故。
(4) 變頻器諧波會對臨近的通訊系統產生干擾,導致通訊質量降低,甚至信息的丟失,使通訊系統無法正常工作。
治理變頻器諧波問題,抑制輻射干擾和供電系統干擾,可采取屏蔽、隔離、接地等技術手段。
1、安裝適當的電抗器
在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器,吸收諧波和增大電源或負載的阻抗,達到抑制諧波的目的,以減少傳輸過程中的電磁輻射。 通過抑制諧波電流,將功率因數由原來的(0.5-0.6)提高至(0.75-0.85);
2、電源隔離或安裝隔離變壓器
將變頻系統的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立,或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器,切斷諧波電流;
3、避免干擾輻射
電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜,并與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設,避免輻射干擾;
4、變頻器正確的接地
正確的接地既可以使系統有效地抑制外來干擾,又能降低設備本身對外界的干擾。變頻器使用專用接地線,且用粗短線接地,鄰近其他電器設備的地線必須與變頻器配線分開,使用短線,這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設備的輻射干擾;
5、縮短線路長度
縮短線路長度,電源線和信號線單獨敷設,避免交叉,不能避免時,必須垂直交叉,絕對不能平等敷設,信號線屏蔽層不接到電機或變頻器的地,而應該接到控制線路的公共端;
6、安裝EMI電源濾波器
當前抑制變頻器諧波的一個重要趨勢是采用EMI電源濾波器,它串聯或是并聯于主電路中,實時從補償對象中檢測出變頻器諧波電流,由補償裝置產生一個與該變頻器諧波電流大小相等、方向相反的補償電流,從而使電網電流只含基波電流。EMI電源濾波器能對頻率和幅值都變化的變頻器諧波進行跟蹤補償,其特性不受系統的影響,無諧波放大的危險,因而獲得了廣泛的應用。