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变频器的不良影响及解决办法

  变频器的不良影响及解决办法:
  
  1.变频器的不良影响:变频器工作时,向电网发射谐波电流和射频噪声电流,这些会导致电压发生畸变,对同一个电网上的电子设备形成电磁干扰,对于变频器导致的电磁干扰问题,人们往往不能确定导致问题的原因,因此也就不能采取正确的对策措施,熟悉强电的人,往往会认为导致干扰的原因是谐波电流,而熟悉弱点的人,往往认为导致干扰的原因是射频电流,要知道,这两种问题的对策是不同的,这也导致人们不能顺利解决问题;当出现:PLC工作异常、仪表读数错误、控制系统误差增加等现象时,往往是射频电流导致的结果,谐波电流导致的故障现象主要包括:①无功补偿电容不能投切或者烧毁;②电缆、变压器过热、跳闸、变压器噪声增加;③同一个电网上的电动机温升增加、噪声变大;变频器不仅对电网侧产生不良的影响,对于负载侧也会有不良的影响,主要表现在对电机的损伤,变频器对电机的损伤主要有以下几个方面:①电机发热严重、噪声增加,导致电机的寿命缩短;②电机的定子绕组绝缘损坏,这种现象的发生时间不定,短则数周,长则数月;③电机的轴承损坏,这种现象的发生时间不定,短则数周,长则数月;导致这些故障现象的根本原因是变频器输出的PWM脉冲电压波形,脉冲电压的上升沿越陡、频率越高、对电机的损伤越严重;现代变频器追求体积更小、效率更高、达到这个目的的方法就是增加PWM电压波形的陡度,然而,这导致上述的一些问题也越来越严重;
  
  2.变频器不良影响的根源:变频器之所以会导致诸多电磁兼容和电能质量的问题,是由变频器的工作原理所决定的;变频器主要由两部分组成:整流器和逆变器,整流器工作时产生谐波电流,这在第一分册中已经进行了讨论,逆变器对直流电压进行控制,产生脉宽调制波,电压波形是电磁干扰和损伤电机的根本原因;变频器的谐波电流发射与变频器的品牌有关,主要是因为不同品牌的变频器中所使用的滤波电路的不同,这包括,是否内嵌了或者交流电抗器、滤波电容的容量大小等;变频器对电机的损伤程度与变频器的品牌和功率有关,与变频器的工作电压有关,还与电机的功率有关;
  
  3.怎样消除变频器的不良影响:输入端的处理:•在输入端安装谐波滤波器;•在输入端安装射频滤波器输出端的处理:•在输出端安装正弦波滤波器;•在输出端安装射频滤波器;•在电机侧安装尖峰电压吸收器;在变频器的输入端和输出端安装适宜的滤波器是解决变频器带来的各种问题的有效方法;航天绿电系列绿电产品为解决变频器的各中电磁兼容问题提供了可能;在变频器的输入端,安装HTHF谐波滤波器,不仅能够有效减小谐波电流的发射,还能控制射频干扰的发射,如果对射频干扰的控制又进一步要求,可以安装EMFI射频干扰滤波器;在变频器的输出端,安装SWF滤波器能够有效解决电机损伤的问题,如果要加强对电机轴承的保护,可以在安装一台EMFO滤波器,这种方案的效果最好,但是成本较高,如果仅希望对电机的定子绕组进行保护,就可以用下面的较低成本的方案;SVA变频器尖峰电压吸收器为电机保护提供低成本的方案,这种方法适用于变频器与电机之间电缆长度小于300米的场合等;
  
  4.不是任何滤波器都能与变频器配套:变频器谐波滤波器要满足:1.滤波效果确定:要承诺变频器安装滤波器后达到的谐波电流发射程度,例如:THID<8%;2.不吸收上游谐波电流:传动系统会安装在电网的任何位置,不能因为上游有其它谐波源,而使滤波器过载;3.不对系统产生不良影响:在任何电网中使用时,不能与电网系统发生谐振或者产生其他不良影响;4.不发出过度的容性无功功率:变频器的主要问题是谐波电流,而不是cosϕ低,滤波器发出太大的容性无功,会损害电网,特别是柴油发电机的场合;控制变频器的谐波电流发射,性价比最高的方法是无源滤波器,但是需要注意,一般的无源滤波器不能用于变频器的谐波治理;一般的无源谐波滤波器采用LC陷波电路,并联在线路上,为谐波电流提供一个低阻抗通路,这种原理的滤波主要存在以下几个方面的问题:1.滤波效果不确定:滤波器的实际效果与电网的阻抗有很大关系,因此不能保证变频器配装了滤波器满足特定谐波限制要求;2.吸收上游谐波电流:不仅吸收变频器产生的谐波电流,还吸收来自上游的谐波电流,这就容易造成滤波器过载,甚至损坏;3.发出过大容性无功:这对于传统的工业电网是好事,因为可以在滤波的同时,补偿无功功率,但是,变频器本身并不需要容性无功,滤波器发出过大的容性无功,会使传动系统成为一个电容性的负载,对电网造成不良的影响;4.可能与系统发生谐振:滤波器有可能与系统的电容或者电感发生谐振,造成系统不稳定,严重时,甚至会损坏系统。 返回上页

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