1．變頻器諧波產(chǎn)生機(jī)理

電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號(hào),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(hào)。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(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波,其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變輸出回路中,輸出電流信號(hào)是受PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形,對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?其PWM的載波頻率為2～3kHz,而IGBT大功率逆變?cè)腜WM最高載頻可達(dá)15kHz。同樣,輸出回路電流信號(hào)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(duì)負(fù)載直接干擾。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。

2．抑制諧波干擾常用的方法

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(dá)到抑制諧波的目的。(3)電動(dòng)機(jī)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(hào)在不同的電纜溝分別敷設(shè),避免輻射干擾。(4)信號(hào)線采用屏蔽線,且布線時(shí)與變頻器主回路控制線錯(cuò)開一定距離(至少20cm以上),切斷輻射干擾。(5)變頻器使用專用接地線,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。這樣能有效抑制電流諧波對(duì)鄰近設(shè)備的輻射干擾。

3．抑制諧波干擾實(shí)例

液位計(jì)讀數(shù)偏高,一次表輸入4mA時(shí),液位顯示不是下限值；液位未到設(shè)定上限值時(shí),液位計(jì)卻顯示上限,致使變頻器接收停機(jī)指令,迫使變頻器停止運(yùn)行。

變壓器,諧波干擾減弱,再將信號(hào)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(jì)工作恢復(fù)正常。

電位器手調(diào)方式,運(yùn)行某一臺(tái)變頻器時(shí),工作正常,兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行時(shí),頻率互相干擾,即調(diào)節(jié)一臺(tái)變頻器的電位器對(duì)另一臺(tái)變頻器的頻率有影響,反過來也一樣。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。

泵,原先機(jī)泵是靠自耦降壓?jiǎn)?dòng)工頻運(yùn)行正常,現(xiàn)改為變頻運(yùn)行,雖能實(shí)現(xiàn)調(diào)頻減速功能,但變頻器輸出端到電動(dòng)機(jī)間的輸出線嚴(yán)重發(fā)熱,電動(dòng)機(jī)外殼溫升加重,經(jīng)常出現(xiàn)保護(hù)跳閘。這是由于變頻器輸出電壓和電流信號(hào)中包含PWM高次諧波,而諧波電流在輸出導(dǎo)線和電動(dòng)機(jī)繞線上形成附加功率損耗。