随着工业生产技术的逐步提高,变频器使用范围的逐步加大,变频器谐波带来的电磁干扰和污染问题也越来越突出,怎样处理好变频器系统的谐波干扰污染成了主频器进一步推广应用的关键,治理谐波问题,抑制辐射干扰和供电系统于扰,可采取屏蔽、隔离、接地等技术手段。
1.遵循基本安装规则
通常将谐波中1kHz以下的称为谐波,1MHz左右的称为电磁噪声。由于变频器输出电压中含有大量谐波分量,若U、V、W间接有电容,该电容将直接为谐波电流提供旁路回路,使变频器发生瞬时短路电流,功率器件受到冲击,或使电容器过热击穿,引起永久性短路,从而损坏变频器。因此安装时必须遵循安装规则,不能让U、V、W间接有电容。
2.安装适当的电抗器
在变频器输入侧与输出侧串联合适的电抗器,可以吸收谐波和增大电源或负载约阻抗,达到抑制谐波的目的,以减少传输过程中的电磁辐射。通过抑制谐波电流,也能将功率因数由原来的0.5-0.6提高至0.75 -0. 85。
3.使用无源滤波器或有源滤波器
使用无源滤波器,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。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。
4.加装无线电干扰抑制滤波器
噪声电流在阻抗上会产生电压降影响其他电气设备。为此,可以把无线电干扰抑制滤波器装在变频器电源输入端解决这一问题。
5.安装隔离变压器
在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器,使供电电源与其他设备的供电电源相互独立,切断谐波电流。
6.增加变压器的容量,减少回路的阻抗
由于非线性负载引起的畸变电流在电缆的阻抗上产生一个畸变电压降,而合成的畸变电压波形加到与此同一线路上所接的其他负载,引起谐波电流在其上流过,因此减少谐波危害的措施也可采用增加变压器的容量、减少回路的阻抗等方式。目前,国内较多采用增大电缆截面积,特别是加大中性线电缆截面积,以及选用整定值较大的断路器、熔断器等保护元件等办法,但这些方式不能从根本上消除谐波,反而降低了保护特性与功能,又加大了投资,增加了供电系统的隐患。
7.电缆穿钢管敷设或用铠装电缆敷设
电动机和变频器之间的电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆,并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设,避免辐射干扰。
8.用屏蔽电缆
若高频噪声电流能有一条正确的通道,则高频噪声可以得到抑制。高频噪声电流以一个不确定的路线流回变频器,高频噪声电流会在此回路中产生高频分量电压降,影响其他设备。为使噪声电流能沿确定线路流回变频器,需要采用屏蔽电动机电缆。电缆屏蔽层必须连接到变频器外壳和电动机外壳上。当噪声电流必须流回变频器时,屏蔽层形成一条最有效的通道。
用屏蔽电缆抑制谐波示意图如图2-5所示。
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