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变频器的谐波干扰及对策论文变频器的谐波干扰及对策论文摘要：通过对变频器谐波干扰的产生、危害以及应对方法的分析，了解在使用变频器时我们应注意的问题，从而提高变频器的效能。关键词：变频器;谐波干扰;测量;措施一、谐波的产生一般电压在300～500V的低压变频器，其主电路都采用交.直一交电压型的，输入为不可控的整流电路，输出用IGBTPWM逆变电路。所以输入电压是正弦的，输入电流是非正弦的。输出电压是非正弦的，输出电流近似正弦(SPWM调制)。总之，不论输入、输出都存在非正弦，要产生谐波，尤其是输出，影响较大。当变频器容量不大于10%电源变压器容量时，影响不大，当容量超过该值时，按具体情况，可能引起不良后果，就有必要采取一定的防止措施。根据谐波分析，上述电路不含3次及3的倍数次谐波分量，在三相对称系统中，3的整数倍谐波可自行消除，不必考虑。同时，上述电路无偶次谐波。一般变频器的出厂的谐波值THD%是控制在3%～5%以内。(一)使电源电压畸变，电压品质下降，造成线损增大。(二)使电动机发热增大(电流谐波增加铜损，电压谐波增加铁损)，效率下降，功率因数减小。(三)使电动机振动增大，转速产生抖动，不稳定。(四)使电动机噪声增大。(五)谐波与电线电容谐振产生过电压，危害绝缘，耐压降低，以致造成过电压击穿。(六)对电容器产生过热，增加损耗，以致产生电击穿或热击穿。(七)使电路三相输入电流不平衡度加大。(八)干扰计算机系统正常工作，对电子线路设备造成不稳定工作状态，严重时以致无法正常工作，或设置参数波动较大，影响正常使用。二、谐波的对策(一)从设计制造角度选用IGBT功率器件，空间电压矢量控制，多相叠加，如六相、十二相，多重化移相，调制过程中选择合理参数值等。(二)从使用安装角度采用进线AC电抗器、出线DC电抗器，输出正弦滤波器，不共用地线，分开供电电源(变频器i受干扰电气设备)，开关电源供计算机或电子仪器仪表，用隔离变压器供电，出线和进线分开一定距离电动机外壳接地，变频器单独接地，采用绝缘性电源变压器，缩短线路长度，信号线不接地而连接于信号公用线等。必要时还可使用零序电抗器、浪涌吸收器、浪涌抑制器、输入抑制电抗器，以及用绞合线布线等。也可人为减低变频器的载波频率(1～15HZ)消除干扰影响，一般频率低干扰下降，但燥声可能要大些，电流波形平滑性要差一些，具体值可现场调试而定。必要时选用专用的变频电动机。三、谐波的标准及限值中国国家标准GB12668-1990《变频器标准及产品实验要求》的具体规定如下：电压畸变≤10%，奇次≤5%，偶次≤2%，短时≤10%0‘按实际运行经验，谐波在下列范围内，一般可以正常使用：对电动机：谐波值在10%～20%电子开关，但当>20%时就要误动作;对仪表;电压畸变<10%，电流畸变<10%，这时误差<1%的;对计算机：超过5%要产生干扰。四、高压变频器的谐波问题高压变频器一般是指电压级为3KV、6KV、10KV，功率为300～10000KW的交频器，因其电压高、频率大，谐波问题更应该引起重视，一旦有干扰，影响更大，危害更严重。目前，高压变频器产品的主要参数都已达标或超标，具体势值如下：(一)采用30脉冲变频，可不加任何谐波滤波器就能满足供电部门对电压和电流失真最严格的要求。(二)采用多重化的脉宽调制技术，因而输出波形为非常完美的正弦波。(三)功率因数≥0.95。(四)效率：变频器为98%。系统为96.5%。(五)噪声：<75dB。(六)频率精度：<0.5%。(七)转矩脉动：0.1%(0～500HZ)。(八)完美无谐波，总电流失真为0.8%，总电压失真为1.2%。五、变频器的谐波特性、抑制方法及测量(一)变频器的谐波低压变频器的主电路大都选用交，直.交电压源型的。其输入部分：电压波形是正弦的，但电流波形是非正弦的，因有非线性二极管组成三相桥式整流电路，电容滤波及二极管的参数离散所引起的。其输出部分：电压是按正弦脉宽调制规律，且幅值相等宽度不等距形波，其等效后是连续的矩形波，而三相的相电压是阶梯波，因此是非线性的，电流是近似正弦波，但载波频率值越高，越接近正弦波。总之，变频器输入电流是非正弦的，输出电压是非正弦的，既然有非正弦存在，就存在谐波电流与谐波电压。随着变频器在各行各业的应用面扩大及单机容量的加大和使用变频器的总容量的增大，谐波污染电源及对周围其他使用设备的影响就日益严重，甚至因使用变频器后造成其他精密设备、电子仪器仪表、计算机等不能正常的工作，因此，要由变频器本身的谐波控制标准及抑制和减少谐波造成干扰两个方面来着手解决问题，才是有效途径。(二)变频器谐波的特性众所周知，不论是变频器的输入端还是输出端都是三相，对称的电压或电流波形只有5、7、11、13、17--次谐波及其基波存