在講變頻器諧波干擾的抑制方法前,我們先來看一下實例。
某變頻控制液位顯示系統(tǒng),液位計與變頻器在同一個柜體安裝,變頻器工作正常,而液位計顯示不準且不穩(wěn),起初我們懷凝一次表、二次表、信號線及流體介質(zhì)有問題,更換所有這些儀表、信號電纜,并改善流體特性,故障依然存在,而這故障就是變頻器的高次諧波電流通過輸出回路電纜向外輻射,傳遞到信號電纜,引起干擾。
回到變頻器諧波干擾產(chǎn)生的機理,變頻器中要進行大功率二極管整流、大功率晶體管逆變,結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電流高次諧波,干擾供電系統(tǒng)、負載及其他鄰近電氣設(shè)備。在實際使用過程中,經(jīng)常遇到變頻器諧波干擾問題,下面簡單介紹諧波產(chǎn)生的機理、傳播途徑及有效抑制干擾的方法。
干擾傳播途徑是液位計的電源回路或信號線。變頻器的主電路一般為交-直-交組成,外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號,在整流回路中,輸入電流的波形為不規(guī)則的矩形波,波形按傅立葉級數(shù)分解為基波和各次諧波,其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射,干擾鄰近電氣設(shè)備。同樣,輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波,而高次諧波電流對負載直接干擾。對現(xiàn)場出現(xiàn)的各種變頻器高次諧波干擾,基本上都能照以上介紹的方法順利抑制,但對諧波成分及幅度要求很嚴的設(shè)備,徹底抑制高次諧波干擾非常困難,有待進一步攻關(guān)解決。