输出侧产生谐波的机理:在逆变输出回路中,输出电压和电流均有谐波。对于采用 PWM 调制技
术的变频器,其输出电压波形为矩形波。其中谐波频率的高低与变频器调制频率有关。输出回路电流信
号也可分解为只含正弦波的基波和其它各次谐波,高次谐波电流以载波方式对负载直接干扰,另外高次
谐波电流还通过电缆以交变电磁场的形式向空间辐射,干扰邻近电气设备。
变频器能产生功率较大的高次谐波,对系统其他设备干扰性很强。其干扰途径与一般电磁干扰途
径是一致的,主要分电磁辐射、传导、感应耦合等三种模式,具体表现为:①对周围的电子、电气设备
产生电磁辐射;②对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电动机铁耗和铜耗增加,并将干扰信号回馈
至电网,再通过供电网络传导给系统其他用电设备;③变频器对相邻的平行铺设的导线产生电磁感应,
感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径也会干扰变频器的正常工作。
二、 变频器高次谐波干扰信号的应对措施
解决控制系统中电磁干扰问题,通常有硬件、软件两方面的办法,软件抗干扰措施在某些特定情况
下能获得满意的效果;硬件抗干扰则是最基本、最直接、最有效的抗干扰措施,其总原则是①抑制和隔
离干扰源,②切断干扰对系统的耦合通道,③降低控制系统对干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可
采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。
(1)隔离
所谓干扰信号的隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使它们不发生电、磁的联
系。在变频调速传动系统中,通常是在电源和放大器电路之间的电源线上设置隔离变压器直接隔离电源
与变频传动系统之间的干扰。
(2)滤波
设置滤波器的作用是为了防止高次谐波信号以载波方式从变频器传导至电源及电动机,干扰供电系
统和电动机的正常运行。为减少电磁噪声对电动机的影响,在变频器输出侧可设置输出滤波器。为减少
对电源的干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。
(3)屏蔽
屏蔽干扰源是抑制干扰最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,不让其电磁干扰泄漏。输出线
最好用钢管或金属软管屏蔽, 特别是以外部信号控制变频器时, 要求信号线尽可能短 (一般为 20m以内) ,
且信号线采用双芯屏蔽,并与主电路及控制回路完全分离铺设,不能放于同一配管或线槽内,周围对电
磁信号敏感的电子设备的线路也要做好屏蔽。为使屏蔽有效,屏蔽罩必须可靠接地。
(4)接地
实践证明,接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制内部
噪声的耦合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地、
混合接地等几种形式,要根据具体情况选用,要注意不要因为接地不良而对电气设备产生干扰。变频器应
使用专用接地线,接地线应尽可能粗短,以降低接地电阻值,接地电阻应小于4Ω,截面积应≥2mm
2
,长度
≤20m;接地线与共用接地端(或机壳)的接触面尽量大一些,连接应牢固稳定,不得松动或生锈。
(5)正确安装
由于变频器属于精密的电力电子产品,其现场安装工艺的好坏也影响着变频器的正常工作。正确的安装
可以确保变频器安全和无故障运行。变频器对安装环境要求较高,一般变频器使用手册规定适合变频器
工作的温度范围是:最低温度-10℃,最高温度不超过 50℃;变频器不能安装在经常发生剧烈振动的地方,
对存在较大振动、冲击的场合,应采用加橡胶垫等防振措施;尽量不要安装在电磁干扰源附近;不能安装在大
量有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境中;不宜安装在潮湿环境中(除非其防护等级达到相应要求)……其