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(diào)的，一般2耀16 kHz，當(dāng)諧波較大時(shí)，盡可能提高載波頻率，尤其是國(guó)產(chǎn)變頻器。一般出廠值載波頻率都設(shè)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(shí)，即增加8 倍，功耗約增加2耀2.5倍，而發(fā)熱量增加4耀6.25 倍，當(dāng)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(duì)減少諧波有利，所以適當(dāng)提高載波頻率，對(duì)抑制或減少諧波有利。

(2)如何提高變頻器輸出頻率來(lái)減少諧波?

輸出頻率提高對(duì)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(duì)值增加，但相對(duì)50 Hz的相對(duì)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(dāng)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(shí)，配電變壓器容量及變頻器容量與選用交流電抗器的關(guān)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(dāng)配電變壓器接有功率因數(shù)補(bǔ)償電容時(shí)，或有晶閘管(SCR)整流裝置時(shí)，對(duì)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(guān)系如圖3 所示。

從圖3可見LAC對(duì)抑制5耀19 次諧波效果很顯著，一般選用時(shí)使電抗器上的電壓降約在額定電壓的3%為宜。當(dāng)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(fā)射干擾和感應(yīng)干擾，抑制電動(dòng)機(jī)的電壓波動(dòng)效應(yīng)，其配置方式為額定功率臆18.5 kW 的變頻器，一般內(nèi)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(shù)?

交流電抗器數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(nèi)置及另配兩種方式。裝直流電抗器后，輸入側(cè)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(shù)?

直流電抗器數(shù)據(jù)如表3所列。

(7)交流電抗器XL對(duì)輸入電流有何影響?

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

(8)采用電源匹配電感后，對(duì)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(shí)，輸入電流減小功率因數(shù)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(wú)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(shí)選用。

依功率不同及配線線徑大小，可選用適當(dāng)?shù)牧阆嘈蛟肼暈V波器。利用零相序噪聲濾波器的高衰減特性(由調(diào)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(duì)外所產(chǎn)生的輻射干擾。零序噪聲濾波器，可使用在變頻器的輸入側(cè)或輸出側(cè)，使用時(shí)可將各相配線依同一方向繞幾圈，所繞圈數(shù)越多，效果越佳。而當(dāng)配線太粗，無(wú)法卷繞時(shí)，也可將各相配線依同方向，以直接貫穿方式，同時(shí)串列幾組零相序噪聲濾波器。

(10)無(wú)線電噪聲濾波器的作用如何?

無(wú)線電噪聲濾波器用于抑制變頻器產(chǎn)生的電磁干擾噪聲的傳導(dǎo)，也可抑制外界無(wú)線電干擾以及瞬時(shí)沖擊，浪涌對(duì)電機(jī)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(cuò)。當(dāng)變頻器容量大于等于22 kW 時(shí)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(shí)選用。

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