变频器谐波干扰及抑制
变频器谐波问题干扰范围及处理方法
变频器常见谐波问题以及解决方法变频器常见谐波问题以及解决方法在现代化港口、矿井、运输港的建设中，变频软启动渐渐替代机械软启动，如常规液力耦合器，CST液力软启动，成为市场主流，其主要原因为可控性高，精度强。
变频器在使用过程中也会相应的出现自己的问题，重点介绍下在现场安装中变频器谐波问题以及处理办法。
就矿井使用的变频器而言，非下运皮带大都使用二象限的，因不需要对电网进行电能反馈，下运皮带在运行以后对电网进行电能反馈，既逆向输送电力，而非使用电力，四象限变频器就是除了正反转外还能控制，实现能量反馈回电网的变频器。
2象限指的就是普通的控制速度的变频器。
内部除了控制方式不同外，硬件方面主要就是4个象限变频器整流和逆变电路都使用可双向导通的半导体元件，一般是IGBT。
而2象限的整流部分一般是晶闸管或二极管。
而就谐波问题而言，问题重点出现在四象限变频器，因产生的奇数次谐波较强，且干扰问题严重，频器正常工作中，由于变频器高次谐波的影响引发控制电路发生串联谐振，造成系统电源故障，就功率等级而言，75KW以上四象限变频器因考虑进行谐波治理，而二象限变频功率在100KW以下可以进行常规处理即可。
在变频器使用过程中，经常出现误指示、乱码等情况;变频器停止工作时系统完全恢复正常。
很明显这是由于变频器高次谐波分量对电源的干扰造成的，通常，对此最为行之有效的办法就是对控制电路的供电电源加装电源滤波器。
在加装市售的通用电源滤波器后，系统恢复了正常，但是随之又有新的问题出现了，控制电路中的熔断器频繁熔断。
停电后对电路进行检查，经现场详细观察发现，在系统逐渐升速过程中，变频器运行输出在某个频段之间时频繁发生短路故障。
而且，将变频器的负载(电动机)断开后，该故障现象仍频繁出现，在去掉电源滤波器后该故障消失。
因此，首先对该滤波器进行了检查，拆开后发现滤波器采用的是常见的π型滤波。
检查发现电源滤波器本身没有任何故障，进一步分析变频器的工作原理可知，在交-直-交型变频器中，电网通过三相整流桥给变频器供电，供电电流利用傅立叶级数可以分解为包含基波和6K±1次谐波(K=1，2，3…)分量等一系列谐波分量，谐波含量随进线电抗和和直流滤波电抗的电感量增加而减少。
谐波电流与电磁干扰基本原理与其解决方案
谐波电流与电磁干扰基本原理与其解决方案一、谐波电流的基本原理谐波电流是指在交流电路中，频率为整数倍于基波频率的电流，它是由非线性负载产生的。
在工业生产中，大量使用非线性负载设备，如变频器、UPS、照明灯具等，这些设备会导致谐波电流的产生。
谐波电流不仅会影响设备的正常运行，还会对供电系统造成严重的电磁干扰。
二、谐波电流对设备的影响1. 降低设备效率：谐波电流会导致设备内部温度升高，使得设备效率降低。
2. 缩短设备寿命：谐波电流会使得设备内部元件受到过度损伤，从而缩短设备寿命。
3. 产生噪声：谐波电流会使得设备发出噪声，影响工作环境和人员健康。
4. 影响其他设备：谐波电流会通过供电系统传播到其他设备中，从而影响其正常运行。
三、谐波电流解决方案1. 使用滤波器：滤波器是一种常用的解决谐波电流的方法。
它可以通过滤除谐波电流，从而减少对设备的影响。
2. 采用谐波抑制技术：谐波抑制技术是一种较为先进的解决方案。
通过使用谐波抑制器，可以有效地减少谐波电流的产生，并降低对设备的影响。
3. 选择合适的负载设备：在选购设备时，应尽可能选择具有较低谐波电流产生率的设备，从而减少对供电系统和其他设备的影响。
4. 加强维护管理：定期检查和维护设备，保持其良好运行状态，可以有效地减少谐波电流对设备的影响。
5. 加强供电系统规划设计：在供电系统规划设计中应考虑到非线性负载设备的特点，采取相应措施来减少其对供电系统和其他设备的影响。
四、电磁干扰解决方案1. 使用屏蔽材料：屏蔽材料是一种常用的解决方法。
通过使用屏蔽材料来遮挡或隔离干扰源，从而减少干扰信号的传播。
2. 采用滤波器：滤波器也可以用来解决电磁干扰问题。
通过使用滤波器来过滤掉干扰信号，从而减少对设备的影响。
3. 加强接地措施：加强设备和供电系统的接地措施，可以有效地减少电磁干扰的产生。
4. 选择合适的设备：在选购设备时，应尽可能选择具有较低电磁辐射和敏感度的设备，从而减少对电磁干扰的敏感度。
变频器谐波抑制方法
变频器谐波抑制方法对小容量的通用变频器，高次谐波很少成为问题，但当使用的变频器容量大或数量多时，往往就会产生高次谐波电流和高次谐波干扰问题，因此对于高次谐波先采取适当的对策和预防措施是非常重要的。
1. 改善变频器结构可以从变频器自身硬件结构或者整个变频系统的构建方式和设备选择等方面考虑，从根本上减少变频系统注入电网的谐波、无功等污染。
(1) 变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器;(2) 在整流环节采用多重化技术，提高脉波数，可以有效地提高特征谐波次数，降低特征谐波幅值。
对于大容量晶闸管变频器可以采取这种方法，利用多重化抑制流向电源侧的高次谐波;(3) 采用高频整流电路，改善整流波形，提高功率因数，直流电压可调节;(4) 逆变环节采用高开关频率高的电力电子器件，如MOSFET，IGBT等，可以提高载波频率比，抑制变频器输出端的高频谐波。
(5) 在逆变环节采用多重化技术，提高脉波数，使输出的电流电压波形更加接近正弦波。
但重数越多电路越复杂，可靠性会随之降低，三重化电路可以兼顾输出波形质量和设备可靠性，较理想。
2. 采用合适的控制策略从变频器控制器这一点出发，可采用更合适的控制策略或者在原来的控制策略基础上作点优化和改进，原理上更大限度地减少谐波的产生。
以实际应用中常用的正弦脉宽调制法(SPWM)法和特定消谐法(SHE)法为例。
根据SPWM基本理论，当调制波频率为fr，载波频率为fc，载波频率比N=fc/fr，单极性SPWM控制在输出电压中产生N-3次以上的谐波，双极性SPWM控制在输出电压中产生N-2次以上的谐波。
比如，N=25，采用单极性SPWM控制，低于22次的谐波全被消除，采用双极性SPWM控制，低于23次的谐波全被消除。
但输出电压频率较高的时候，由于受到元件开关频率的限制，N值不可能大，SPWM 控制的优势就不太明显了，这个时候选择SHE法可以在开关次数相等的情况下输出质量较高的电压、电流，降低了对输入、输出滤波器的要求。
变频器谐波分析及故障处理
故障维修·变频器谐波分析及故障处理doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.078变频器谐波分析及故障处理吴长品（楚雄滇中有色金属有限责任公司，云南楚雄 675000）摘要：本文主要介绍变频器谐波产生的原理、变频器受到谐波干扰的故障及其它变频器常见的故障处理方法。
关键词：谐波；干扰；故障处理引言近年来，由于生产工艺的改进、企业对低成本的最求以及国家对节能降耗的要求，生产企业很多设备要求使用变频器调速。
但在变频器使用过程中经常会遇到变频器谐波干扰，进而导致设备出现故障。
本文主要讲述了变频器谐波产生的原理，通过介绍我厂高低压变频器调试过程中的遇到的故障问题来分享变频器受到谐波干扰的故障故障处理方法。
1. 变频器谐波产生原理及预防措施1.1 变频器谐波产生原理变频器的主电路大多为交–直–交构成，即交流整流成直流，再由直流变成交流，从外部输入到电网中的工频（中国采用的是50Hz）电源，通过三相桥式进行整流，通过整流变为直流，然后进行叠加，接着再通过滤波电容进行滤波以及率晶体管逆变最后获得频率可变的交流电源，在整流、逆变的过程中，会产生一定量的高次谐波。
所谓的谐波就是除了与电网基础波形频率相同的非正弦电量分量外，还存在一部分（略大于）大于电网基波频率的分量，这种分量就是我们所称的谐波。
一般情况，我们可以将谐波频率与基波频率的比值定义为谐波次数。
对变频器来讲，这种谐波就是一个干扰量。
1.2 谐波干扰途径变频器谐波干扰的途径主要有两种，分别是传导和辐射。
在进行传导的过程之中，和变频器输出线相距较近的平行敷设导线就会产生电磁耦合，进而会产生干扰。
另外，变频器所产生的谐波还会形成辐射，进而对起附近的电仪设备带来干扰。
1.3 抑制谐波干扰的措施1.3.1 在变频器输入侧的措施：（1）将将变频器的供电电源和其他设备的电源隔离开来，相互独立，或者是安装隔离设备将谐波电流切断。
（2）加装交流电抗器。
变频器产生的干扰及解决方案
变频器产生的干扰及解决方案一、引言随着现代工业的发展，变频器作为一种重要的电力调节设备，在工业生产中得到广泛应用。
然而，变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰，给周围的电子设备和系统带来不利影响。
本文将详细介绍变频器产生的干扰原因及解决方案。
二、变频器产生的干扰原因1. 高频噪声：变频器内部的开关器件工作频率较高，会产生高频噪声，对周围的电子设备造成干扰。
2. 电磁辐射：变频器在工作时会产生电磁辐射，这种辐射会干扰周围的电子设备的正常工作。
3. 电源谐波：变频器的输入端需要接入电源，其工作过程中会产生电源谐波，对电网和其他设备造成干扰。
4. 地线干扰：变频器的接地电流会通过接地线路传播，对周围的设备产生干扰。
三、解决方案1. 电磁屏蔽：在变频器周围设置电磁屏蔽罩，有效阻挡变频器产生的电磁辐射，减少对周围设备的干扰。
2. 滤波器：通过在变频器输入端安装滤波器，可以有效抑制电源谐波，减少对电网和其他设备的干扰。
3. 线缆绝缘：使用具有良好绝缘性能的线缆，可以减少变频器产生的地线干扰，保护周围设备的正常工作。
4. 接地措施：合理设置变频器的接地电流路径，避免接地电流通过其他设备产生干扰，同时保证变频器的接地电阻符合要求。
5. 滤波电容器：在变频器输出端并联安装滤波电容器，可以有效吸收高频噪声，减少对周围设备的干扰。
6. 屏蔽电缆：使用屏蔽电缆连接变频器和其他设备，可以有效防止电磁干扰的传播。
四、结论变频器作为一种重要的电力调节设备，在工业生产中发挥着重要作用。
然而，变频器产生的干扰问题也不可忽视。
通过采取合适的解决方案，如电磁屏蔽、滤波器、线缆绝缘等措施，可以有效降低变频器产生的干扰，保证周围设备的正常工作。
在今后的工程实践中，应根据具体情况选择合适的解决方案，确保变频器的稳定运行和周围设备的正常工作。
变频器的谐波干扰与抑制及参数设定
变频器的谐波干扰与抑制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。
1．变频器谐波产生机理变频器的主电路一般为交-直-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，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。
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。
在逆变输出回路中，输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形，对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2～3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。
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。
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。
2．抑制谐波干扰常用的方法谐波的传播途径是传导和辐射，解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离；解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。
具体常用方法：(1)变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，切断谐波电流。
(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，滤波器的组成必须是LC型，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，达到抑制谐波的目的。
(3)电动机和变频器之间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。
(4)信号线采用屏蔽线，且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上)，切断辐射干扰。
(5)变频器使用专用接地线，且用粗短线接地，邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开，使用短线。
变频器的谐波危害及解决措施
港 口科技 动态 ・港 １ 电气 ： ／
变 频 器 的 谐 波 危 害 及 解 决 措 施
黄骅 港 汪 大春
摘要 ： 绍 了谐 波 产生的 原 因 ， 用无 源滤 波 器、 源 滤 波 器 ， 少回路 阻扰 ， 断谐 波 传 介 采 有 减 切
ＩＣｏ Ｏ 、Ｅ Ｉ０ —３（ Ｎ １０ —３） Ｉ Ｃ ５ Ｅ ｌｏ ３ Ｉ ＣＳ ０ Ｅ ６ ８０ 、Ｅ ５５ （ Ｎ ０ ５ ） Ｉ Ｅ ５ ９—１９ 。 Ｅ ６ ５５ 和 Ｅ Ｅ １ ９２
普 通 的抗 干 扰 标 准 Ｅ ５０ １和 Ｅ ５０ ２以 Ｎ ０８ Ｎ０８
・
２ ・ ３
维普资讯
谐 波 。谐 波定 义示 意 图如 图 １ 所示 。
１２谐 波治 理 的有 关标 准 ．
表 １ 谐波 治理 的 Ｅ ＭＣ标 准
［ 匣］ ［． 量 ： ￡＝ 蔓壅 蔓：］ ＝遵照 蔓二． ： ＝ ：
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阻碍 电力 电子 技术 自身 发展 的重大 障碍 。
源之 一 ， 电力 电子 装 置 所产 生 的谐 波污 染 已成 为
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 ， 次 偶 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 ６ ？ 次 谐 波 ， ｎ 例 如 ５７ １ 、３ １ 、９等 ， 频 器 主要 产 生 ５ ７次 、 、１ １ 、７ １ 变 、
１相关 的定 义
１ １什 么是谐 波 ．
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浅谈变频器谐波产生原因与抑制
３ 谐 波 的危害
（ ） 波对供 电线路产生附加谐 波损耗 。 １谐 谐波线路 电阻随 频率增加而提高 ，造成电能的浪费 ；由于中性线正常时流过电 流很小 ， 故其导线较细 ，当大量的三次谐 波电流流过中性线 时，
２ 谐波 产生原 因
谐波产生 的根本原 因是 由于非线性负载所致 。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
目前 ， 随着 异 步 电动 机 变 频 调 速 技 术 的迅 猛 发 展 ，变 频 器 因其 节能效果显著 、调节方便 、维护简单等优点 ，在工业调速 传动领域得到广泛应用 ，但在人们享受它便捷 的同时 ，变频器 直——交逆变器 的非线性等效负荷使得变频器在许多系统集成 工程 中不仅污染工厂供 电系统 ， 还直接对 自动化工程项 目干扰 ， 引起测控系统失准失灵 ，严重破坏大系统的稳定性 ，甚至变频 器 自身 的电子元器件 、计算机芯片受到干扰 ，引发 “ 自举”式 的调速故障。 变频器 的谐波干扰 问题成 了人们亟待解决 的问题 。
负载 ，因此当电流流经电流 ，从 而产生 了谐波 ，见图 Ｉ 。
波
诺
１ 变 频器概 述
变频器是利用 电力半导体器件的通断作用将工 频电源变换 为另一频率的电能控制装置 ，由主 回路 、电源 回路 、ＩＭ 驱动 Ｐ 及保护 回路 、冷却风扇等几部分组成 。从 结构来看 ，变频器 可 分为间接变频和直接变频两类。间接变频将工频电流通 过整流 器变成直流 ， 然后再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流 ； 直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流。没有 中间的 直流环节。它的每相都 是一个两组晶闸管整流装置反并联 的可 逆线路。正反两组按一定周期相互切换 ，在负荷上就获得 了交 变输 出的电压 Ｕ０ ，Ｕ０的幅值决定于各整流装置的控制 角，频 率决定 于两组 整流装置 的切换频 率。 目前应用较多 的还是问接 变频器 ，间接变频有 ３种不 同的结构形式 ：① 用可控整流器变 压 ，用逆 变器 变频 ，调 压和调频 分别 是在 两个环节上进行 ；② 用不控整流器 整流斩波器变压 、逆变器变频 ；③用不控整流器 整流 ，脉宽调制逆变器 Ｐ ＷＭ 变频 。
变频器谐波产生与抑制论文
变频器谐波的产生与抑制【摘要】随着工业生产自动化技术的逐步提高，变频器使用范围的逐步加大，变频器高次谐波带来的电磁干扰和污染问题也越来越严重，变频器系统的谐波干扰和污染问题也越来越突出，尤其是在高精度仪表和微电子控制系统等应用中，谐波干扰问题尤为突出。
怎样处理好变频器系统的谐波污染对于变频器的进一步推广应用，特别是在对谐波污染要求高的场所尤为关键，本文针对变频器谐波干扰的防范与处理措施进行了研究。
【关键词】变频器;高次谐波;干扰;隔离1.变频器谐波产生机理在电源侧有整流回路的非线性设备，都将因其非线性而产生高次谐波。
变频器的主电路一般为交-直-交组成，外部输入的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流，经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。
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高次谐波，谐波次数通常为6n±1。
如果电源侧电抗换流重叠!可以忽略，那么第”次高次谐波电流的有效值为基波电流的1/k。
2.高次谐波危害谐波问题由来已久，近年来这一问题由于两个因素的共同作用变得更加严重，这两个因素是：工业界为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使得与晶闸管相关设备的使用迅猛增长，并伴随着谐波源的同步增加和放大；电力用户为改善功率因数而大量增加使用电容器组，并联电容器以谐振的方式加重了谐波的危害。
非线性负荷产生的谐波电流注入电网，使变压器低压侧谐波电压升高，低压侧负荷由于谐波干扰而影响正常工作，另一方面谐波电压又通过供电变压器传递到高压侧干扰其他用户。
在三相回路中，3的整数倍次谐波电流是零序电流，零序电流在中性线中是相互叠加的。
零序谐波电流主要是由三相四线制非线性设备产生的，使供电系统中的中性线电流很大。
当中性线上有较大的谐波电流时，中性导线的阻抗在谐波下能产生大的中性线电压降，此中性线电压降以共模干扰形式干扰计算机和各种微电子系统的正常工作，使控制设备和精密仪器工作不可靠，且故障率高。
变频器产生谐波的危害及解决方法
变频器产生谐波的危害及解决方法摘要：在交流变频调速方式中，变频器作为一种频率可变的交流电动机驱动器，因其节能效果明显、精度高、运行可靠、维护简单等优点，已经广泛应用于电力、机械、工业、生活等各个领域中。
但变频器主要组成器件是电力电子元件，具有非线性特性及其冲击性用电工作方式，会产生大量谐波，严重干扰电力系统，所以变频器谐波问题日益引起人们的关注。
关键词：变频器；谐波；危害变频器控制的系统具备精度高，运行可靠、调节方便、维护简单、网络化等优点，使得变频器在交流调速领域中得到了很大的发展，已经广泛应用于电力、工业、生活等各个领域。
但变频器的高频基波，高次谐波对电网和其他设备带来的干扰问题亦倍受关注。
一、变频器谐波产生的原因谐波产生的根本原因是由于变频器本身的高频基波所产生。
将直流电通过斩波的方式得到一组脉冲宽度和频率可调的方波脉冲串。
脉冲串的功率包络线近视于正弦波的波形，而基波的实质还是方波脉冲。
而方波是由无限次奇次谐波组成的。
谐波是正弦波，谐波频率是基波频率的奇数倍。
影响最严重的是3次5次7次9次谐波。
从结构组成上变频器可分为直接变频和间接变频两大类。
目前应用较多的还是间接变频器。
间接变频器主电路为交-直-交结构，经三相桥式不可控整流成直流电压，经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可调的交流信号。
变频器就是利用这一原理将50Hz的工频交流电通过整流和逆变转换为频率可调的交流电源。
变频器输入部分为整流电路，输出部分为逆变电路，这些都是由电力电子非线性元件组成的，这些电力电子装置成为变频器最主要的谐波源。
因此在其开断过程中其输入端和输出端都会产生谐波。
二、谐波的危害一般来讲，变频器对容量相对较大的电力系统影响不很明显，而对容量小的系统，谐波产生的干扰就不可忽视，谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。
谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在：1、谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。
变频器产生的干扰及解决方案
变频器产生的干扰及解决方案摘要:变频器具有很多的优越性，但它对电网的谐波干扰和电磁辐射干扰也越来越受到人们的关注，本文主要介绍谐波、电磁辐射的标准和危害及其减弱或消除的方法。
1 引言采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而得到越来越多的应用。
但是，由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。
变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件，其产生的谐波对电网将产生传导干扰，引起电网电压畸变（电压畸变率用THDv表示，变频器产生谐波引起的THDv在10～40％左右），影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件，在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰，影响周边电器的正常工作。
2 谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害(1）谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率.（2) 谐波可以通过电网传导到其它的用电器，影响了许多电气设备的正常运行，比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热，绝缘老化,寿命缩短，以至于损坏；还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。
（3) 谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大。
(4) 谐波或电磁辐射干扰会导致继电保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。
（5）电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰，严重时使系统无法得到正确的检测信号，或使控制系统紊乱。
一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显，这也就是谐波不被大多数用户重视的原因.但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视。
3 有关谐波的国际及国家标准现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000—2—2，IEC61000-2—4，欧洲标准EN61000-3-2,EN61000-3—12,国际电工学会的建议标准IEEE519—1992,中国国家标准GB/T14549—93《电能质量共用电网谐波》。
变频器谐波的危害及解决措施
变频器谐波的危害及解决措施◎王宏泰常识李玖洋工业化的生产使变频器的应用范围进一步扩大，变频器主要使用于工业领域的调速传动。
它与以往的机械调速相比有着巨大的优势。
但由于其逆变电路开关的特性，对自身的供电电源就形成了一个典型的非线性负荷，因为他通常不是单独使用，与其配套的设备共同使用。
又因为这些设备的安装距离一般都比较近，这样就造成了互相影响。
所以，以变频器为主要使用用途的电子电力设备是公用电网中谐波产生的重要来源，影响着电力系统的电能损耗。
一、变频器结构原理和谐波产生的原因典型变频器的原理框图尽管国内目前应用的变频器外观不同，结构各异，但基本电路结构是相似的，主要有：l .主电路。
对低压变频器来说，其主电路几乎均为电压型交一直一交电路。
它由三相桥式整流器（即AC /DC 模块）、滤波电路（电容器C ）、制动电路（晶体管V 及电阻R ）、三相桥式逆变电路（IGBT 模块）等组成。
电压型变频器是以电压源向交流电动机提供电功率的，优点是不受负载功率因数或换流的影响。
缺点是负载出现短路或波动时，容易产生过电流，烧损模块，故必须在极短时间内采取保护措施，且只适用单方向传送，不易实现能量回馈。
2.驱动板。
由IGBT 的驱动电路、保护电路、开关电源等组成3.主控板。
由CPU 故障信号检、I/O 光偶合电路、A/D 和D/A 转换、EPROM、16MHz 晶振、通信电路等组成，多数采用贴片元件（SMT ）波峰焊接技术。
4.操作盘及显示。
输入I/O 操作信号，用LED （或LCD ）来显示各种状态。
5.电流传感器。
用以得到电流信号。
变频器的制造原理是把频率50赫兹的直流电转化成为各种频率的交流电源，用来实现电机变速运行的设备。
其中主电路的控制由控制电路完成，变频器设备装置主要控制交流异步电机的变速运行，调速范围大、安全可靠、能源节约效果显著；其工作原理就是目前使用较为广泛的依旧是交-直-交变频器。
变频器使用的主电路是交-直-交，经过三相不可控整流成为直流电压。
变频器谐波的产生与抑制研究
现 代 商 贸 工 业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅ ａｅＩｄ ｓ ｙ ｄｒ ｕｉ ｓ Ｔｒｄ ｎ ｕｔ ｎｓ ｒ
２１ ０ ２年 第 １ ６期
变频器谐波的产生与抑制研究
邱 国 梁
（ 东 大 冢 制 药 有 限公 司 ， 东 佛 山 ５ ８ ０ ） 广 广 ２ ３ ５
摘 要 ： 变 频 器 的 内部 结 构 入 手 ， 频 器 谐 波 是 变 频 器 运 行 过 程 中 ， 输 入 输 出 回路 产 生鹄 南 次 谐 波 。 首 先 针 对 变 从 变 在 频 器 谐 波 的 工 作 原 ｎ ￣ ４ 了 阐 释 ； 且 对 这 种 谐 波 会 产 生 的 危 害 做 出 了说 明 ， 中详 细 解 析 了 这 种 谐 波 对 电 力 设 备 的 危 ｔ ５ － 并 其 害， 并提 出 了相 关 的解 决 意 见 。
技 术 ， 于进 行 调 节 和 管 理 。但 同 时 也 由 于 它 的 自身 特 点 ， 便
严 重时会影 响整个公用 电网的正 常运转 。
尽 管 直 接 变 频 器 应 用 过 程 更 加 简 洁 ， 工 频 交 流 的 转 对
程 等 ， 定 专 门 的 质 量 检 验 、 督 措 施 和 活 动 顺 序 的 文 件 ， 量保 证体 系主要监督 的是所有 参加 大修 的 人 的行为 是否按 规 监 是 质 量 见 证 的依 据 ， ＱＡ 人 员 检 查 见 证 执 行 情 况 的依 据 。 程序 文件去做 ， 是 其它 如安 全 、 工期 、 修质 量是 否达 到标 准 、 检 质 量 监 督 计 划 由 施 工 单 位 、 工 管 理 部 门 、 备 管 理 部 门 指 质量 标准是否 正确 、 施 设 工艺 是否正确等 等不在其 监督范 围内。 定 的 质 控 人 员 负 责 编 制 。编 制 的 顺 序 为 施 工 单 位 一 施 工 管 质量控制体 系实 施 监督 的依 据 是 检修 文 件 包 ， 量控 质 理 部门一设备管 理部 门 ， 一级行 使对前一 级的审核 职责 。 后 制 体 系 的 主 体 是 公 司 授 权 的 ＱＣ人 员 ， 督 的对 象 是 检 修 人 监 ３ ３ 检 修 施 工 计 划 编 制 导 则 ． 员 的 工 作 是 否 达 到 质 量 标 准 。 当检 验 不 合 格 时 ， 人 员 将 ＱＣ 检 修 施 工 计 划 是 检 修 施 工 单 位 依 据 甲 方 下 达 的 设 备 检 发 不 合 格 通 知 单 并 注 明处 理 意 见 ， 成 其 处 理 。 责 修 项 目书 ， 了安 全 、 明 、 质 、 为 文 优 高效 地完 成所 承担 的检 修 计 划 体 系 实施 监 督 的 依 据 是 检 修 施 工 计 划 中的 控 制 进 任 务 而 编 制 的 有 关 检 修 进 度 、 源 配 置 、 艺 纪 律 、 全 和 度 表 ， 划 体 系 的 主体 是 大 修 的 计 划 工 程 师 ， 督 的 对 象 是 资 工 安 计 监 质 量 管 理 措 施 等 一 系 列 施 工 管 理 文 件 。检 修 施 工 计 划 的 一 对 象 的 实 时进 度 。主 要 是 监 督 计 划 的 执 行 情 况 。其 它 如 安 般包 含下列部分 ： 检修 目标 及 工 期控 制 ； 工 组织 （ 括 指 全 、 为 、 术 等 等 不 在 其 监 督 范 匿 。 当 监 督 发 现 实 时 进 度 施 包 行 技 挥 管 理 、 督 机 构 及 劳 动 力 配 备 等 ） 检 修 安 全 措 施 ； 修 质 异 常时 ， 监 ； 检 负责及 时反 映 ， 要求 有 关人 员 分 析原 因 ， 定 新 的 制 量管理措 施（ 括质量 控制 、 量 验 收等） 特殊 项 目施工措 计 划 。 包 质 ； 施 ； 艺 要 求 和 纪 律 ； 场 文 明 施 工 措 施 和 定 置 图 ； 修 进 工 现 检 四大 监督 体系独立运作 ， 及时发 现大 修 中的 问题 ， 时 及 度表 。 提 出整改意见 。当安全 、 为 、 术 、 期 发 生矛 盾时 ， 行 技 工 由大
变频器使用中的谐波干扰及抑制方法
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 ， 中 的高 次 谐 波将 干 扰 输 入供 电系统 。 其 在
得 变频器在许多系统集成上程中不仅污染ｊ 厂供电系统 ，还直 二 接对 自动化＿ Ｔ程项 目干扰 ． 引起测控 系统失准失灵 ， 严重破坏大 系统 的稳定性 ， 甚至变频 器 自身受 到干扰 引发” 自举 ” 式的调速
时， 经三相桥路不可控整流成直流 电压信 号 ， 波电容滤波及 经滤 大功率晶体管开关元件逆变为频率 可变的交流信号：在整流回
电晕处理装置 常见故 障处理
谢亿居
摘要 介 绍 电晕 处理 装 置 主要 结 构 和 Ｘ作 原 理 ， － 以及 常 见 故 障 的处 理 方 法 电晕 处理 装 置 故障 处 理
团 ｉ 管 与 修 ２８ １ 殳 理 维 ０ №２ 备 ０
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缝
蝰 堡
与输 出侧串接功率相 当的电抗器 ， 或安装谐 波滤波器 ， 滤波器的
组成必须是 Ｌ Ｃ型 ， 吸收谐波和增大 电源或负载 的阻抗 ， 到抑 达
析， 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。
未再发生。
（） １生产过程中装置多次 自停 ， 空气流量开关 故障灯亮 ？ 检查 空气流量开关感应方向和插入深度正常 ，调整开关 灵
敏度 ， 障 依 旧 ， 时短 接 开 关 ， 障 消 除 由于 风 门 全开 ， 故 临 故 风机
确认 电极间隙和接地碳刷均正常 ，检查电极 、电极绝缘嗣 板、 高压线 、 高压接线端 ， 发现 电极 ２ 绝缘 围板有黑色堆积物质 ，
变频器产生的干扰及解决方案
变频器产生的干扰及解决方案一、引言变频器作为一种常见的电力设备，广泛应用于工业生产过程中。
然而，它也会产生一定的电磁干扰，对周围的电子设备和系统造成不良影响。
本文将详细介绍变频器产生的干扰原因、干扰类型以及解决方案。
二、干扰原因1. 高频谐波变频器工作时，由于非线性元件的存在，会产生高频谐波。
这些高频谐波会通过电源线、信号线以及空气传播，引起附近设备的故障或干扰。
2. 电磁辐射变频器内部的高频电流和高频电压会产生电磁辐射。
这些电磁辐射会通过空气传播，干扰附近的电子设备。
3. 地线干扰变频器的电源和信号线都需要接地，而地线的电位差可能会引起地线干扰。
地线干扰会通过共模电流的形式，干扰附近设备的正常工作。
三、干扰类型1. 电源线干扰变频器的高频谐波会通过电源线传播，引起附近设备的电源线干扰。
这种干扰表现为电源电压波动、电源电压失真等现象。
2. 信号线干扰变频器的高频电磁辐射会通过信号线传播，引起附近设备的信号线干扰。
这种干扰表现为信号失真、信号丢失等现象。
3. 地线干扰地线干扰主要通过共模电流的形式传播，干扰附近设备的正常工作。
这种干扰表现为设备工作不稳定、噪声增加等现象。
四、解决方案1. 滤波器的使用在变频器的输入端和输出端加装合适的滤波器，可以有效地抑制高频谐波和电磁辐射，减少干扰对周围设备的影响。
2. 电磁屏蔽在变频器的外壳上加装电磁屏蔽材料，可以有效地减少电磁辐射，降低干扰对周围设备的影响。
3. 优化接地系统合理设计变频器的接地系统，采用良好的接地方式，可以减少地线干扰的发生。
例如，使用大面积的接地铜板，减小接地电阻，提高接地效果。
4. 电缆布线合理布置变频器的电源线和信号线，避免与其他设备的线路交叉，减少干扰的传播。
5. 屏蔽电缆的使用在变频器的输入端和输出端使用屏蔽电缆，可以有效地减少信号线干扰。
6. 隔离变压器的使用在变频器的输入端和输出端加装隔离变压器，可以有效地隔离电源线干扰和信号线干扰。
变频器谐波产生的原因与抑制措施
Ｋｅ ｒ ｓＴ ａ ｓｕ ｅ ， ａｍｏ ｉ ｗ ｖ ， ｏ ｅａ ｔｊｍ ｎ ｈｅ ， ｒｕ ｄｎ ｙｗｏｄ ：ｒｎｄ ｃｒＨ ｒ ｎ ａｅ Ｎ ｉ ｉ ａ ｍｉｇｓｉｌ Ｇ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓｎ － ｄ ｇ
０ 前 言
随着 电力 电子 技 术 的 快 速 发 展 ， 用 变 频 器 采
林 海 燕
（ 新余钢铁 有限责任公司建辉监理公 司 ， 江西 新余 ３ ８０ ） ３ ０ １
摘要 ： 变频器谐波是 变频 器运行 过程 中， 在输入 输 出回路 产 生的高次谐 波。首先阐述 了变频器谐波产 生机理 ； 其 次， 分析 了变频 器谐波产 生干扰 的传播途径 ； 同时 ， 变频器谐 波对 电力设备或 电力 系统 的主要 危 害进行 了 对
Hale Waihona Puke ａ ｐｉａ ｏ ｄａｊｓ ｙｅｐｒ ｎ ｅａ ｄｉｔ ｄ ｃｄｓｍｅｅ ｅｔ ｅｍ ａｕｅ ａ ｒｐｅｓ ｎｅｆ — ｐ ｌ ｔ ｎａ ｄｕｔ ｔ ｔ ｘ ｅ ｅ ｃ ｎ ｒ ｕ ｅ ｃｉ ｎ ｓｏ ｒ ｉ ｎｏ ｏ ｆ ｃ ｖ ｅ ｓｒｓ ｔｅ ｒｓ ｔｒ ｒ ｉ ｈ ｔ ｉ ｅ
为正常生产的必要前提。
１ 变频器谐 波介绍
１ １ 变 频器 系统 介绍 ．
驱动的电动机系统 ， 因其节能效果显著 、 调速范围 广、 稳定 可靠 、 护简 单 ， 维 而在 工 业 中得 到广 泛 应 用， 在人们 享 受 它便捷 的 同时 ， 频调 速技 术 对 电 变 机 与 电网带来 的不利影 响， 如损耗增 加、 效率降 低、 转矩脉动 、 振动和噪声增加、 谐波干扰 、 电机温 度升高、 临界 转 速低 、 电机过 电压 等 问题 受 到越来 越多的技术人 员 的关 注【 。江西 新余钢 铁公 司 ｌ Ｊ 炼钢厂大量使 用变频器 ， 抑制谐波 ， 减少危 害 ， 成
变频器谐波危害及治理措施
２２影响继电保 护和 自动装置的工作可靠性 －
特 别 对 于 电 磁 式 继 电 器 来 说 ，电 力谐 波 常 会 引 起 继 电保 护 及 自动装 置 误 动 或 拒 动 ， 其 动 作 失 去 选 择 性 ， 靠 性 降低 。 使 可 容 易 造 成 系 统 事 故 ， 重 威 胁 电力 系 统 的 安 全 运 行 。 严 ２３ 对 通 讯 系 统 工 作 产 生 干 扰 ．
电 网 中造 成 电 力 谐 波 谐 振 ， 故 障 加 剧 。 使
１ 谐 波 的产 生 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 ， 所 加 的 电压 不 呈 线 性 关 系 ， 形 成 非 正 弦 电 流 ， 而 与 就 从 产 生谐 波 。 波 频 率 是 基 波 频 率 的 整 倍 数 ， 据 法 国数 学 家 傅 立 谐 根
电流 的谐 波 分 量 。 ３） 电力 谐 波 对 电力 电容 器 的影 响 。 含 有 电 力 谐 波 的 电压 加
在 电 容 器 两 端 时 ， 于 电容 器对 电 力 谐 波 阻抗 很 小 ， 波 电流 叠 由 谐
加在 电容器的基波上 ， 电容器电流变大 ， 使 温度升高 ， 寿命缩短 ， 引起 电容器过负荷甚至爆炸 ，同时谐 波还可能 与电容器一起 在
中 最 主要 的谐 波 来 源 之 一 ，对 电力 系统 中 电 能 质 量 有 着 重 要 的
影响。
器 的 磁 滞 损 耗 、 流 损 耗 及 绝 缘 的 电场 强 度 ， 波 电流 的存 在 增 涡 谐
Hale Waihona Puke 加 了铜 损 。 带 有 非 对 称 性 负 荷 的 变 压 器 而 言 ， 大 大 增 加励 磁 对 会
变频器对配电系统的谐波污染及抑制措施
建是题．变频器对配电系统的谐波污染及抑制措施张乾业t范永强2李金广-(1．华北水利水电学院，河南郑州45001l；2．中原油田西南钻井公司，河南濮阳457001)睛要】为解决变频器对配电系统的谐波污染问题，本文分析了变频器谐波的产生机理和危害。
重点说明了用滤波器抑制谐波的方法，并耳通过实例验证，结果显示谐波电流和网压畸变率均达到G B／T14549--1993国家标准，给配电系统中的谐波抑制提供了参考。
房-罐词变频器；滤波器；谐波治理，，}i，?-??r?／?J_}。
／}1{?；、”、1j／1／i÷r，j-?，一／／7一j rt近年来，在电力系统配电网络中，～些大工业用户为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使得与晶闸管相关设备的使用迅猛增长，由于变频器在输入回路中产生的高次谐波电流，对供电系统，负载及其他邻近电气设备产生干扰，谐波干扰问题尤为突出。
1变频器谐波的产生杌理根据国标<电能质量公用电网G B／T14549—9§的定义：谐波(分量)为对周期性交流分鸯进行傅立叶分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。
即谐波是—个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整倍数。
变频器由主回路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成，如图1所示。
外部输入380V／50H Z的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流，经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。
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高次谐波，谐波次数通常为6N4-1【N为自然常数)。
如果电源侧电抗充分小、换流重叠u可以忽略，那么第K次高次谐波电流的有效值为基波电流的I／K，5次和7次谐波如图2所示。
图1变频器的基本构成／＼＼；l…厶。
，、，。
1．≥?。
杉)。
√07‘∥1r—j7’＼／图2基波、5次和7次谐波市场上变频器都使用晶闸管等非线性电力电子元件，不管采用哪种整流方式，变频器从电网中吸取能量的方式都不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流。
变频器应用中的谐波干扰问题与抑制措施
控关断的全控式器件 （ Ｇ Ｔ等） 输 出波形才会 如Ｉ Ｂ ，
救稿日期： ０５ｌ一Ｏ ２０－１ ｌ 作者简介：葛秀盛 ，北京北亚 中秀 自动化设备有限公司。
关键词 ：变频器 ｔ谐波 ｔ产生 ｔ抑制措施
０ 引言
变 频调 速技 术是 集 自动 控制 、微 电子 、电力 电
子、 通讯等技术于一体的高科技技术。采用变频器 驱动 的电动机 系统因其调速、节能效果显著、调节 方便、维护简单 、网络化等特点，在各行各业获得 了广泛应用 ， 但它的非线性 、 冲击性的用电方式， 带 来的干扰问题也倍受人们的关注。在变频器的应用 过程中， 它的输入端和输 出端都会产生较大功率的 高次谐波， 输入端的谐波还会通过输入电源线影响 公 共 电网 。
谐 波 。谐波 定义 示意 图如 图 １ 所示 。
两者要在控制 电路上协调配合；（）用不控整流器 ２
整 流斩 波器变 压 ，用 逆变 器变 频 ，这种 变频 器 整流
２ 谐波的危害
一
环节用斩波器，用脉宽调压ｌ（）用不控整流器整 ３
流 ，用 Ｐ ＷＭ 逆 变器 变频 ，这 种变 频器 只有 采用 可
图 １ 谐波定义 示意图
系统其他设备的危害也是严重的，主要表现在 ： （） 供 电线路 产 生 了附加 损耗 。 １对 由于 集肤 效应 和邻近效应 ，使线路电阻随频率增加而提高， 造成 电能的浪费 ；由于 中性线正常时流过 电流很小，故 其导线较细 ，当大量的 ３ 次谐波流过中性线时 会 使导线过热、绝缘老化 、寿命缩短 以至损坏 。
（）采 用适 当的 电抗器 ，变频 器 的输入 侧功 率 ２
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