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变频器谐波干扰的抑制

在讲变频器谐波干扰的抑制方法前,我们先来看一下实例。

某变频控制液位显示系统,液位计与变频器在同一个柜体安装,变频器工作正常,而液位计显示不准且不稳,起初我们怀凝一次表、二次表、信号线及流体介质有问题,更换所有这些仪表、信号电缆,并改善流体特性,故障依然存在,而这故障就是变频器的高次谐波电流通过输出回路电缆向外辐射,传递到信号电缆,引起干扰。

回到变频器谐波干扰产生的机理,变频器中要进行大功率二极管整流、大功率晶体管逆变,结果是在输入输出回路产生电流高次谐波,干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备。在实际使用过程中,经常遇到变频器谐波干扰问题,下面简单介绍谐波产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。

干扰传播途径是液位计的电源回路或信号线
变频器的主电路一般为交--交组成,外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压信号,在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射,干扰邻近电气设备。
同样,输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波,而高次谐波电流对负载直接干扰。对现场出现的各种变频器高次谐波干扰,基本上都能照以上介绍的方法顺利抑制,但对谐波成分及幅度要求很严的设备,彻底抑制高次谐波干扰非常困难,有待进一步攻关解决。

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