信號(hào)隔離器在變頻器諧波干擾防治實(shí)例

4諧波干擾的危害

(1)變壓器：電流諧波將增加銅損，電壓諧波將增加鐵損，綜合效果是使變壓器溫度上升，影響其絕緣能力，并造成容量裕度減小。諧波也可能引起變壓器繞組及線間電容之間的共振，及引起鐵心磁通飽和或歪斜，而產(chǎn)生噪聲。

(2)電動(dòng)機(jī)：輸出諧波對電動(dòng)機(jī)的影響主要有，引起電動(dòng)機(jī)附加發(fā)熱，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的額外溫升，電動(dòng)機(jī)往往要降額使用，由于輸出波形失真，增加電動(dòng)機(jī)的重復(fù)峰值電壓，影響電動(dòng)機(jī)的絕緣，諧波還會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，以及噪聲增加。

(3)電力電容器組：一般電容器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，規(guī)定其最大電流只允許35％的超載，但實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于諧波的影響，以致常發(fā)生嚴(yán)重過載。由于電容器之阻抗，隨頻率的增加而減少，故諧波產(chǎn)生時(shí)，電容器即成為一陷流點(diǎn)，流入大量電流，因而導(dǎo)致過熱、增加介電質(zhì)的應(yīng)力，甚至損壞電力電容器。當(dāng)電容器與線路阻抗達(dá)到共振條件時(shí)，會(huì)發(fā)生振動(dòng)短路、過電流及產(chǎn)生噪聲。

(4)開關(guān)設(shè)備：由于諧波電流的存在，開關(guān)設(shè)備在起動(dòng)瞬間產(chǎn)生很高di／dt的電流變化率，致使增加暫態(tài)恢復(fù)電壓的峰值，以致破壞絕緣。

(5)保護(hù)電器：電流中含有諧波，必產(chǎn)生額外的轉(zhuǎn)矩，改變電器的動(dòng)作特性，以致引起誤動(dòng)作。

(6)計(jì)量儀表：電能表等計(jì)量儀表，因諧波而會(huì)造成感應(yīng)轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生額外的電磁轉(zhuǎn)矩，引起誤差，降低精確度。

(7)電力電子設(shè)備：在多種場合，電子設(shè)備常會(huì)產(chǎn)生諧波的電流源，且很容易感受諧波失真而誤動(dòng)作。

(8)其它還有如照明設(shè)備、通信設(shè)備、電視及音響設(shè)備、電腦設(shè)備、載頻遙控設(shè)備等都容易受諧波的干擾而影響其正常的工作或減少其使用壽命。

5抑制諧波干擾的對策
諧波的傳播途徑是傳導(dǎo)和輻射，解決傳導(dǎo)干擾主要是在電路中把傳導(dǎo)的高頻電流濾掉或者隔離；解決輻射干擾就是對輻射源或被干擾的線路進(jìn)行屏蔽。具體的常用方法有：

5.1在變頻器輸入側(cè)的對策：
(1)變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立，或在變頻器和其他用電設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。
(2)設(shè)置交流電抗器。
(3)設(shè)置交流濾波器。
(4)整流器的多重化技術(shù)，對于大容量晶閘管變頻器可以采取這種方法，將電源側(cè)整流器分兩個(gè)，在其輸入側(cè)裝設(shè)Y，y-d或D,y-d繞組聯(lián)結(jié)的變壓器，利用多重化抑制流向電源側(cè)的高次諧波。因?yàn)樾枰獙⒄髌鞣珠_，所以在通用變頻器中不采用［１］。

5.2在變頻器輸出側(cè)的對策
防止輸出側(cè)諧波干擾的對策，大致分為兩大類，第一類屬傳統(tǒng)式，即向降低雜訊大小入手；第二類屬于新嘗試，其基本的觀念及作法是企圖將無意義的雜訊轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇x擇的咨詢。這種方法在試驗(yàn)中證實(shí)了其有效性［２］。其中第一類方法可分為：
(1)采用高于人耳不能聽到的開關(guān)頻率高的電力電子器，如MOSFET，IGBT等；
(2)在變頻器輸出端后加裝濾波器使送至電力設(shè)備前的電源波形為正弦波；
(3)改善PWM調(diào)制方法，降低諧波含量；
(4)用閉環(huán)控制的方法，如ADSM及DSMC，來改善一般傳統(tǒng)PWM的諧波現(xiàn)象。
另外，在電動(dòng)機(jī)和變頻器之間的電纜應(yīng)穿鋼管敷設(shè)或用鎧裝電纜，并與其它弱電信號(hào)在不同的電纜溝分別敷設(shè)，避免輻射干擾。
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。
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鄰近設(shè)備的輻射干擾［３］。

6抑制諧波干擾實(shí)例
例1，某變頻切換控制系統(tǒng)，變頻器啟動(dòng)運(yùn)行正常，而鄰近液位計(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

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