變頻器在應用中的攪擾首要表現為:高次諧波、噪聲與振蕩、負載匹配、發熱等問題。這些攪擾是不可避免的,因為變頻器的輸入部分為整流電路,輸出部分為逆變電路,它們都是由起開關效果的非線性元件組成的,而在開斷電路的過程中,都要發生高次諧波,然后使其輸入電源和輸出的電壓波形和電流波形發生畸變。下面針對諧波問題進行分析并提出相應措施。
容量較小的變頻器,高次諧波的影響較小。但容量較大或數量較多時,就有必要處理由高次諧波電流引起的高次諧波攪擾,否則將影響到設備和檢測元件,嚴峻時可能使這些設備誤動作。依據英國的ACE 報告,各種目標對高次諧波的敏感程度如下:電動機在10 %——20 %以下無影響;外表電壓畸變10 % ,電流畸變10 % ,差錯在1 %以下;電子開關超越10 %會發生誤動作;計算機超越5 %會犯錯。鑒于以上狀況,在工業現場中,有必要采納措施下降攪擾,把攪擾按捺在允許的范圍內。
1. 堵截攪擾傳達途徑
(1) 攪擾的傳達常經過共用的接地線傳達。將動力線的接地與操控線的接地分隔是堵截這一途徑的底子方法,行將動力設備的接地端子接到地線上,將操控設備的接地端子接到該設備盤的金屬外殼上。
(2) 信號線接近有攪擾源的導線時,攪擾會被誘導到信號線上,使信號遭到攪擾,布線別離對消除這種攪擾卓有成效。實踐工程中需把高壓電纜、動力電纜、操控電纜常常與外表電纜、計算機電纜分隔布線,分走不同的橋架。變頻器的操控線也最好與其主回路線路以筆直的方式布線。
2. 按捺高次諧波
(1) 在變頻器前側裝置線路電抗器,可按捺電源側過電壓,并下降變頻器發生的電流畸變,避免使主電源遭到嚴峻攪擾。
該方案價格便宜,但約束諧波的功率有限,且電抗太大時會發生無法接受的電壓降損失。
(2) 在變頻器前加裝LC 無源濾波器,濾掉高次諧波,一般濾掉5 次和7 次諧波,但該方法徹底取決于電源和負載,靈活性小。
(3) 設置專用濾波器用來檢測變頻器和相位,并發生一個與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流,通到變頻器中,然后可以有效地吸收諧波電流。
(4) 當設備的鄰近環境遭到電磁攪擾時,應裝設抗射頻攪擾濾波器,可削減主電源的傳導發射,且要采納措施屏蔽電機電纜。
(5) 當電機電纜長度大于50m或80m(非屏蔽) 時,為了避免電機啟動時的瞬時過電壓,削減電機對地的泄漏電流和噪聲,保護電動機,在變頻器與電機之間裝置電抗器。
(6) 添加變頻器供電電源內阻抗。一般電源設備的內阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的效果,內阻抗越大,諧波含量越小,這種內阻抗便是變壓器的短路阻抗。因而挑選變頻器供電電源時,最好挑選短路阻抗大的變壓器。
(7) 選用變壓器多相運行。通用變頻器為六脈波整流器,因而發生的諧波較大。如果選用變壓器多相運行,使相位角互差30°,如Y- Δ、Δ- Δ組合的變壓器構成12 脈波的效果,可減小低次諧波電流,很好的按捺諧波。
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