文档介绍：变频器谐波危害解决措施出处: 发表时间: 2006-12-2 浏览次数: 40 变频器是工业调速传动领域中应用较为广泛的设备, 由于变频器逆变电路的开关特性,对其供电电源形成了一个典型的非线性负载。变频器在现场通常与其它设备同时运行,例如计算机和传感器,这些设备常常安装得很近,这样可能会造成相互影响。因此,以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一,电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术自身发展的重大障碍。 1相关的定义 什么是谐波谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数,根据法国数学家傅立叶(M . Fourier) 分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。谐波可以 I 区分为偶次与奇次性,第 3、 5、 7次编号的为奇次谐波,而 2、 14, 6、 8等为偶次谐波,如基波为 50Hz 时, 2次谐波为 lOOHz ,3次谐波则是 150Hz 。一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波已经被消除了,只有奇次谐波存在。对于三相整流负载, 出现的谐波电流是 6n ±1次谐波,例如 5、 7, 11 、 13 、 17 、 19 等,变频器主要产生 5、7次谐波。谐波定义示意图如图 1所示。 谐波治理的有关标准变频器谐波治理应注意下面几个标准: 抗干扰标准: EN50082-1 、-2, EN61800-3 ; 辐射标准: EN5008l-1 、-2, EN61800-3 。特别是 IECl0003 、 IECl800-3(EN61800-3) 、 IEC555(EN60555) 和 IEEE519-1992 。普通的抗干扰标准 EN5008 1和 EN5008 2以及针对变频器的标准 EN61800(1ECl800-3) 定义了设备在不同的环境中运行时的辐射及抗干扰的水平。上述标准定义了在不同环境条件下的可接受辐射等级: L级,无辐射限制。适用于在不受干扰的环境下使用变频器的用户和自己处理辐射限制的用户。H级,根据 EN61800-3 确定的限制,第一环境:有限制分布,和第二环境。作为选件 RFI 滤波器,配置 RFI 滤波器可以使变频器达到商业级,通常用于非工业的环境。 2谐波的治理措施治理谐波问题,抑制辐射干扰和供电系统干扰,可采取屏蔽,隔离,接地及滤波等技术手段①使用无源滤波器或有源滤波器;②增加变压器的容量,减少回路的阻抗及切断传输线路法; ③使用无谐波污染的绿色变频器。 使用无源滤波器或有源滤波器使用无源滤波器其主要是改变在特殊频率下电源的阻抗,适用于稳定、不改变的系统。而使用有源滤波器主要是用于补偿非线性负载。传统的方式多选用无源滤波器,无源滤波器出现最早,因其结构简单、投资少、运行可靠性较高以及运行费用较低,至今仍是谐波抑制的主要手段。 LC 滤波器是传统的无源谐波抑制装置, 它由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除具有滤波作用外,还有无功补偿的作用。这种装置存在一些较难克服的缺点,主要是容易过载,在过载时会被烧损,可