变频器在应用中的搅扰首要表现为:高次谐波、噪声与振荡、负载匹配、发热等问题。这些搅扰是不可避免的,因为变频器的输入部分为整流电路,输出部分为逆变电路,它们都是由起开关效果的非线性元件组成的,而在开断电路的过程中,都要发生高次谐波,然后使其输入电源和输出的电压波形和电流波形发生畸变。下面针对谐波问题进行分析并提出相应措施。
容量较小的变频器,高次谐波的影响较小。但容量较大或数量较多时,就有必要处理由高次谐波电流引起的高次谐波搅扰,否则将影响到设备和检测元件,严峻时可能使这些设备误动作。依据英国的ACE 报告,各种目标对高次谐波的敏感程度如下:电动机在10 %——20 %以下无影响;外表电压畸变10 % ,电流畸变10 % ,差错在1 %以下;电子开关超越10 %会发生误动作;计算机超越5 %会犯错。鉴于以上状况,在工业现场中,有必要采纳措施下降搅扰,把搅扰按捺在允许的范围内。
1. 堵截搅扰传达途径
(1) 搅扰的传达常经过共用的接地线传达。将动力线的接地与操控线的接地分隔是堵截这一途径的底子方法,行将动力设备的接地端子接到地线上,将操控设备的接地端子接到该设备盘的金属外壳上。
(2) 信号线接近有搅扰源的导线时,搅扰会被诱导到信号线上,使信号遭到搅扰,布线别离对消除这种搅扰卓有成效。实践工程中需把高压电缆、动力电缆、操控电缆常常与外表电缆、计算机电缆分隔布线,分走不同的桥架。变频器的操控线也最好与其主回路线路以笔直的方式布线。
2. 按捺高次谐波
(1) 在变频器前侧装置线路电抗器,可按捺电源侧过电压,并下降变频器发生的电流畸变,避免使主电源遭到严峻搅扰。
该方案价格便宜,但约束谐波的功率有限,且电抗太大时会发生无法接受的电压降损失。
(2) 在变频器前加装LC 无源滤波器,滤掉高次谐波,一般滤掉5 次和7 次谐波,但该方法彻底取决于电源和负载,灵活性小。
(3) 设置专用滤波器用来检测变频器和相位,并发生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流,通到变频器中,然后可以有效地吸收谐波电流。
(4) 当设备的邻近环境遭到电磁搅扰时,应装设抗射频搅扰滤波器,可削减主电源的传导发射,且要采纳措施屏蔽电机电缆。
(5) 当电机电缆长度大于50m或80m(非屏蔽) 时,为了避免电机启动时的瞬时过电压,削减电机对地的泄漏电流和噪声,保护电动机,在变频器与电机之间装置电抗器。
(6) 添加变频器供电电源内阻抗。一般电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的效果,内阻抗越大,谐波含量越小,这种内阻抗便是变压器的短路阻抗。因而挑选变频器供电电源时,最好挑选短路阻抗大的变压器。
(7) 选用变压器多相运行。通用变频器为六脉波整流器,因而发生的谐波较大。如果选用变压器多相运行,使相位角互差30°,如Y- Δ、Δ- Δ组合的变压器构成12 脉波的效果,可减小低次谐波电流,很好的按捺谐波。
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