变频器谐波产生的原因与抑制措施 解铁生
变频器谐波产生原因及抑制措施
变频器谐波产生原因及抑制措施变频器在自身运行过程中会产生谐波干扰，如果不对谐波进行有效的抑制，将会对厂内的供电电网产生不良的影响。
1 变频器谐波产生的原因变频器按变换模式可分为直接变频器和间接变频器。
直接变频器是指输入输出端之间无任何其他电路，直接将交流输入变为交流输出，仅改变频率。
间接变频器则是将输入的交流电通过整流电路变成直流，经滤波后，通过逆变电路输出交流电，现在较为常见的就是这种变频器。
间接变频器的谐波干扰也是由整流部分和逆变部分产生。
2 整流部分谐波抑制目前比较常见的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种，常用的抑制谐波方法有无源滤波、有源滤波与PWM脉冲调制滤波等。
01无源滤波无源滤波技术具有可靠性高、性价比高等优点，在目前整流装置的滤波设备中应用最为广泛。
无源滤波器由电容、电感组成，有时根据需要，电路中还会包括电阻。
无源滤波器的基本原理是通过调节电感与电容产生的谐振频率，对该频率形成低阻抗电路或高阻抗电路，防止谐波进入电网。
02有源滤波有源滤波的原理是，通过采样电路或其他检测电路检测出输出侧的谐波电流，进而根据反馈信号来控制功率开关管的开通与关断，准确实时地产生与输出侧谐波电流相位差为180度的补偿电流。
有源滤波器的技术关键点是：输出侧谐波信号的准确检测与反馈补偿信号的生成；补偿电流发生电路的控制策略，即如何产生与输出侧谐波电流相位差为180度的补偿电流。
03PWM调制技术滤波PWM整流装置通过对电路中功率开关管的脉冲控制，实现电源侧电流波形更加接近正弦波。
另外，PWM整流装置还可以实现电能的双向传输。
新型电力电子功率开关管的出现以及脉冲控制技术的飞速进步，极大促进了这种整流装置的发展。
04多重化的移相叠加整流技术多重化的移相叠加整流技术是按一定的相位差规律将两个或者更多电路拓扑相同的整流电路进行合并，根据各电路输出的电流中谐波相位差，改变这些电路的连接方式，利用叠加后相互抵消的原理来实现输出谐波的抑制。
变频器谐波保护与控制
变频器谐波保护与控制随着现代工业的快速发展，变频器作为电力调节设备，被广泛应用于各个行业中。
然而，随之而来的谐波问题也逐渐凸显出来。
谐波对电网和电气设备的稳定运行产生了严重的影响，因此，对变频器谐波进行保护与控制显得尤为重要。
本文将探讨变频器谐波的产生原因、对设备的危害以及采取的相应保护与控制措施。
一、谐波的产生原因谐波是指周期为整数倍于基波周期的周期性变化的波形。
变频器在工作过程中，会引入大量的谐波。
主要产生原因包括：非线性负载、共模干扰、电力系统谐波和变频器内部电路的设计缺陷等。
非线性负载是变频器引入谐波的主要源头之一。
对于电力系统而言，非线性负载由电弧炉、焚烧炉和电解槽等设备引起。
这些设备会产生高次谐波，对电力系统和相关设备造成严重影响。
共模干扰是指变频器的输出采样过程中出现的电磁干扰信号。
这些信号会引入电力系统中，导致谐波问题的进一步加剧。
同时，变频器的内部电路设计缺陷也是造成谐波的重要原因之一。
二、谐波对设备的危害谐波对电力系统和电气设备的危害主要体现在以下几个方面：1. 电力系统的稳定性受到影响。
谐波导致电力系统中出现频率扩展、电压和电流不平衡等问题，从而使电力系统的稳定性受到威胁。
2. 电气设备的寿命缩短。
谐波使得电气设备的绝缘、接触器等元件受到额外的热失控和电磁损耗，从而降低了设备的寿命。
3. 影响电力质量。
谐波会导致电力系统中出现电网波形失真、频率偏差等问题，给电力质量带来不利影响。
三、变频器谐波保护与控制措施为了保护电力系统和电气设备免受谐波的影响，采取以下措施是必要的：1. 安装谐波滤波器。
谐波滤波器能够有效滤除变频器输入电网和输出电网中的谐波成分，减少对设备的影响。
根据不同的需求，可以选择有源谐波滤波器或者无源谐波滤波器。
2. 优化变频器的设计。
变频器内部电路的设计优化对减少谐波的产生至关重要。
通过改进电路拓扑结构、增加滤波元件和优化控制算法等方式，可以有效降低谐波的水平。
变频器谐波危害及解决
變頻器諧波危害及解決隨著電力電子技術的發展，變頻器在電力電子系統、工業等諸多領域中的應用日益廣泛，變頻器產生的高次諧波對公用電網產生的危害也日益嚴重。
其中包括：（1）諧波使電網中的元件產生附加的諧波損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波流過中性線會使線路過熱甚至發生火災；（2）諧波影響各種電器設備的正常工作，使電機發生機械振動、雜訊和過熱，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱，使絕緣老化，壽命縮短以至損壞；（3）諧波會引起電網中局部的並聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，引起嚴重事故；（4）諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生雜訊，降低通信品質，重者導致資訊丟失，使通信系統無法正常工作；（5）諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，並使電氣測量儀錶計量不準確。
由於公用電網中的諧波電壓和諧波電流對用電設備和電網本身都造成很大的危害，世界許多國家多發佈了限制電網諧波的國家標準，由權威機構制定限制諧波的規定。
世界各國制定的諧波標準大都比較接近。
我國由技術監督局於1993年發佈了國家標準（GB/T14549-93）<<電能品質公用電網諧波>>,並從1994年3月1日起開始實施。
變頻器是工業調速傳動領域中應用較為廣泛的設備之一。
變頻器是把工頻（50HZ）變換成各種頻率的交流電源，以實現電機的變速運行的設備。
其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電轉換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。
由於變頻器逆變電路的開關特性，對其供電電源形成了一個典型的非線性負載。
因此以變頻器為代表的電力電子裝置是公用電網中最主要的諧波源之一。
諧波是指對週期性非正弦交流量進行傅裡葉級數分解所得到的大於基波頻率整數倍的各次分量，通常也稱為高次諧波，而基波是指其頻率與工頻相同的分量。
就電力系統中的三相交流發電機發出的電壓來說，可以認為其波形基本上是正弦量，即電壓波形基本上無直流和諧波分量。
谐波的产生原因危害与治理
谐波的产生原因危害与治理谐波是指信号在传输过程中产生的频率是原有信号频率的整数倍的现象。
谐波一般是由于信号源产生幅度非线性特性、信号传输线路的不完美特性以及外界干扰等多种因素共同作用所导致的。
1.非线性特性：当信号源的输入电压超过其线性范围时，信号源会产生非线性失真。
这种非线性特性会使得原信号分解成包含各种谐波成分的信号，即产生谐波。
2.传输线路的不完美：在电力传输和通信线路中，由于电导率不一致、绝缘材料的不均匀性以及线路的接地等因素，会引起谐波的产生。
这些因素使得线路对于不同频率的信号具有不同的传输特性，从而造成信号的失真和谐波的产生。
3.外界干扰：外界电磁辐射的干扰也会引起谐波的产生。
当外界电磁波与系统内的信号相互作用时，可能会产生共振现象，从而导致谐波信号的产生。
谐波的存在会带来一系列的危害，包括以下几个方面：1.信号失真：谐波信号会改变原信号的波形和频谱特性，导致信号失真。
这会影响到电力传输系统和通信系统中的信号传输质量，降低系统的可靠性和稳定性。
2.设备损坏：谐波会导致电流和电压的波形变形，产生大量的电磁干扰。
这些干扰会对设备的正常工作造成影响，甚至会导致设备损坏和故障。
谐波还可能引起设备内部电子元件的过热现象，加速设备老化和损坏。
3.电力系统能源浪费：谐波会引起电力系统中电流和电压的非功率信号，造成能量损耗。
这不仅会浪费能源，还会导致电力系统的效率降低。
为了治理谐波对系统的危害，可以采取以下几种方法：1.模拟电路设计中采用线性器件：选择线性器件作为信号源和信号传输线路中的关键部件，减少非线性特性对信号的影响。
2.使用滤波器：在信号源和负载之间加入合适的滤波器，可以有效地滤除谐波成分，保证原信号的传输质量。
3.优化供电系统：针对供电系统中频繁出现谐波问题的设备，进行电源选择、接线方式和接地设计的优化，减少谐波产生。
4.电源质量改进：加强对供电设备的质量管理，采用高质量的电源设备，减少谐波对电力系统的影响。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
变频器谐波的产生与抑制
变频器谐波的产生与抑制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，变频器高效次谐波带来的电磁干扰和污染也越来越突出，尤其是在高精密度仪表和微电子控制系统等应用中，谐波问题尤为突出。
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，特别是对谐波污染要求较高的场所，本文针对变频器谐波干扰的防范与处理进行了探讨。
1 变频器谐波的产生在电源侧有整流回路的非线性设备，都将因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。
2 高次谐波的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大量增加，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。
高次谐波的危害具体表现在以下几个方面：2.1 变压器谐波电流和谐波电压将增加变压器铜损和铁损，结果使变压器温度上升，影响绝缘能力，造成容量裕度减小，谐波还能产生共振及噪声。
2.2 异步电动机谐波同样使时机铜损和铁损增加且温度上升,同时谐波电流会改变电磁转矩，产生振动力矩，使电动机发生周期性转速变动，影响输出效率并发出噪声。
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。
浅析变频器谐波产生原因与抑制方法
浅析变频器谐波产生原因与抑制方法摘要：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，而被越来越多的应用，但它的非线性，冲击性用电的工作方式，带来的谐波问题亦倍受关注。
因此，分析变频器谐波产生的原因和危害，并针对这一问题提出相应的对策就显得相当重要。
本文就是从变频器的内部结构入手，就抑制谐波的问题展开论述。
关键词：变频器；谐波的产生；危害；抑制一、变频器的优势当今变频器产业得到飞速发展，变频器产品的产业化规模日趋壮大。
从20 世纪90 年代以来，随着人们节能环保意识的加强，变频器的应用越来越普及。
其优势主要体现在以下几个方面：（1）控制电机的起动电流当电机通过工频直接起动时，它将会产生7 到8 倍的电机额定电流。
这个电流值将大大增加电机绕组的电应力，并产生热量，从而降低电机的寿命。
而变频调速则可以在零速零电压起动（当然可以适当加转矩提升），一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照V/F或矢量控制方式带动负载进行工作。
使用变频调速能充分降低起动电流提高绕组承受力。
用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低，电机的寿命则相应增加。
（2）降低电力线路电压波动在电机工频起动时电流剧增的同时，电压也会大幅度波动。
电压下降的幅度将取决于起动电机的功率大小和配电网的容量。
电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常，如PC 机传感器接近开关和接触器等，均会动作出错。
而采用变频调速后，由于能在零频零压时逐步起动，则能最大程度上消除电压下降。
（3）可调的运行速度运用变频调速，能优化工艺过程，还能通过远控 PLC 或其他控制器来实现速度变化。
变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
当三相交流异步电动机在定子绕组上接入三相交流电时，在定子与转子之间的空气隙内产生一个旋转磁场，它与转子绕组产生相对运动，使转子绕组产生感应电势，出现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使电动机转动起来。
变频器谐波治理
变频器谐波治理一、引言随着工业自动化的不断发展，变频器作为一种重要的电力调节设备，已经广泛应用于各个领域。
然而，变频器在工作过程中会产生大量谐波污染，给电网和其他电气设备带来严重的影响。
因此，对于变频器谐波治理问题的研究和解决具有重要意义。
二、变频器谐波产生原因1. 变频器工作原理变频器是通过将交流电转换为直流电再通过逆变器将直流电转换为交流电实现对三相异步电动机的控制。
在这个过程中，逆变器输出的交流信号是由直流信号经过PWM（脉宽调制）技术转换而来的。
而PWM技术会产生高频谐波信号。
2. 变频器内部元件在变频器内部，存在大量的半导体元件和滤波元件。
这些元件在工作时也会产生谐波信号。
三、变频器谐波对电力系统和其他设备造成的影响1. 对电力系统造成的影响（1）降低功率因数：由于谐波信号包含有大量的高次谐波，这些高次谐波会导致电流和电压的相位差增大，从而降低了功率因数。
（2）增加损耗：谐波信号会导致变压器、电缆、电机等设备中的损耗增加，从而影响设备的寿命。
（3）造成电网振荡：谐波信号还会引起电网共振，产生振荡。
2. 对其他设备造成的影响（1）降低设备效率：谐波信号会对其他设备产生干扰，从而降低了其效率。
（2）导致故障：谐波信号还可能导致其他设备出现故障。
四、变频器谐波治理方法1. 滤波器法滤波器法是目前最常用的一种变频器谐波治理方法。
它通过在变频器输出端添加滤波器来滤除高次谐波。
根据不同的滤波方式，可以将其分为被动滤波和主动滤波两种。
2. 多级变频技术多级变频技术是一种新兴的变频器谐波治理方法。
它通过将单级逆变器改为多级逆变器，从而减小了逆变器输出的谐波信号。
3. 谐波抑制变频器谐波抑制变频器是一种新型的变频器谐波治理设备。
它通过在逆变器中添加额外的电路，从而实现对谐波信号的抑制。
4. 电网侧滤波法电网侧滤波法是一种将滤波器放置在电网侧而不是变频器输出端的方法。
它可以有效地减小电网共振和其他电气设备受到的干扰。
变频器的三谐波问题及其解决方案
变频器的三谐波问题及其解决方案注：本文无需节数，文章排版采用分段、段间留白的格式，便于阅读。
变频器的三谐波问题及其解决方案随着现代工业技术水平的提高，变频器在工业控制中得到了广泛应用。
变频器可以将电源频率转换为变频输出，灵活运行。
但是，变频器也会随之带来问题，其中之一就是三谐波问题。
1. 三谐波问题的原因在电气系统中，三相电源不平衡会导致电流谐波。
而变频器作为一种电源负载，接收电网电源后形成电源谐波。
当这两种谐波叠加时，就会产生电流三次谐波，称为三谐波。
三谐波的频率是电源频率的三倍，会对变频器和电气系统带来一系列问题。
2. 三谐波问题的表现(1) 变频器工作不稳定：三谐波会使变频器内部产生干扰，降低变频器正常工作的效率。
(2) 电气系统温度升高：由于三谐波引起的能量损耗，电气系统内部温度会升高。
(3) 电气设备寿命减少：三谐波对电气设备的绝缘层、继电器触点等产生局部电弧放电，加速设备老化，缩短设备使用寿命。
(4) 产生振动和噪声：三谐波会引起电机震动和噪声，影响设备运行和人体健康。
3. 三谐波问题的解决方案(1) 安装滤波器：滤波器是解决三谐波问题的有效手段。
滤波器通过对三谐波信号的滤波，有效减少三谐波的影响。
(2) 采用电容补偿：电容器可以吸收电源三谐波电流，补偿容性反抗，从而减少三谐波的影响。
(3) 改善电气设备绝缘：在设计电气设备时，增加设备的绝缘强度，可以减少局部电弧放电，降低三谐波的影响。
(4) 采用三谐波电流限制器：三谐波电流限制器能够使电流通过设备时保持在安全范围内，从而减少设备受到的三谐波影响。
4. 结论如今的现代工业环境已经不可避免的使用了变频器，但三谐波问题可能会引起电气系统的许多问题。
为了解决三谐波问题，可以采取上述措施，有效控制三谐波，从而提高设备的运行稳定性和使用寿命，同时降低环境污染，保障工人的身体健康。
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析变频器（VFD）是一种用于控制电动机转速的装置，通过调整电源频率和电压来改变电机运行速度。
然而，变频器在使用过程中常常会产生谐波，导致电网负载不稳定，影响其他电气设备的正常运行。
本文将分析变频器谐波产生的原因，并介绍一些抑制谐波的方法。
1.变频器本身结构特点：变频器通过高频开关器件（如IGBT、MOSFET等）将直流电源转化为交流电源，在电流开关过程中会产生高频脉冲，这些脉冲会引起电压和电流的谐波。
2.非线性负载：变频器供电的电机通常是非线性负载，即电流与电压不成正比。
非线性负载会引起电流谐波的产生，进而导致电压谐波扩大。
3.电源系统结构：由于电源系统结构及其参数的限制，电源系统的阻抗不匹配可能导致变频器谐波产生。
例如，电容器、滤波器等元件的阻抗变化会引起电源谐波问题。
4.电源负载波动：当电源系统中的其他负载发生波动时，变频器的谐波也会受到影响。
电源负载波动会引起电压波动，进而导致变频器谐波的产生。
针对变频器谐波问题，可以采取以下几种抑制方法：1.安装滤波器：滤波器是一种能够滤除谐波信号的装置，通过调整滤波器的参数（如电容、电感等），可以有效地消除变频器产生的谐波。
2.采用三级变频器：三级变频器是一种设计更为复杂的变频器，通过增加线性输入级、非线性级和滤波级的结构，可以大大减小谐波的产生。
3.提高电压/电流质量监测和控制：通过使用高效的电源和电流控制技术，可以减小电压和电流的波动，从而减小谐波的产生。
4.加强电网监测和保护：定期检查电网的参数，确保电源系统的稳定运行，减小电压波动，从根本上减少变频器谐波产生。
5.优化变频器设计：改进变频器的硬件和软件设计，减小开关脉冲和非线性负载对谐波产生的影响。
总之，变频器谐波的产生主要是由于变频器本身结构特点、非线性负载、电源系统结构和电源负载波动等原因导致的。
为了抑制变频器谐波，可以采取安装滤波器、采用三级变频器、提高电压/电流质量监测和控制、加强电网监测和保护、优化变频器设计等方法。
常见的变频器谐波干扰现象、原因及解决办法（下）
常见的变频器谐波干扰现象、原因及解决办法（下）“透过现象看本质”，只有看到问题的本质，才能牵住问题的牛耳，然后，才有可能顺利地解决掉这些问题，对于变频器的谐波来讲，也是如此。
绿波杰能专注变频器谐波治理20余年，现场亲自查看过的，再加上客户通过各种途径描述给绿波杰能的变频器谐波干扰现象，有数万例之多。
今天要说的变频器谐波干扰现象有如下内容，大家可以对号入座：变频器启动或运行后，电动机出现过热、啸叫（含噪声增大等）、振动/震动；电动机经常会坏，拆开电动机后，发现是电动机的定子绝缘被击穿；电动机与变频器之间的连接导线会出现过热、爆裂，乃至起火燃烧等；电动机周边的仪器仪表、传感器、通信等出现工作紊乱等问题，上面描述的这些现象，很有可能是变频器逆变过程中产生的谐波导致的，一定要引起大家的高度重视。
一、变频器的谐波干扰现象当您遇到如下问题时，如果检查设备本身没有问题的情况下，您应该从变频器谐波干扰的角度来进行考虑：1、电动机过热变频器逆变过程中产生的谐波，是可以导致电动机出现过热问题的，如果用测温仪对电动机的外壳进行检测的情况下，或者是无意中碰到电动机的外壳，您会发现这类的问题2、电动机振动/震动在变频器运行的过程中，您会明显的感觉到，电动机有很明显的振动/震动，甚至有可能幅度会比较大，因为担心电动机的安全问题，导致您不得不停止变频系统的运行，除了电动机自身原因及电动机固定不牢靠的原因外，很有可能就是变频器的谐波导致的3、电动机啸叫/噪声增大变频器谐波对电动机影响的另外一种可能性，就是导致电动机发出刺耳的啸叫声，或者是电动机的噪声明显增大，毫无疑问，这也有可能是变频器谐波导致的，至少是可能的因素之一4、电动机绝缘频繁损坏部分使用变频器的客户，发现电动机不耐用，几天、几周或几个月，就会坏一次，更换N个厂家的电机之后，问题依旧（都是电动机的定子绝缘被击穿，呈现点状击穿），找不到原因，其实，很有可能这是您忽略了变频器谐波干扰导致的问题5、电动机轴承频繁损坏当拆开电动机之后，发现电动机的轴承上出现麻点、破裂等问题，更换轴承后，没有任何效果，过段时间，电动机轴承又坏了，像这种情况，您应该考虑这很有可能是变频器谐波在搞鬼6、线缆当您用测温仪或者是无意中触摸到变频器与电动机之间的连接线缆，您会发现线缆的温度明显异常，偏高，或者是您看到变频器与电动机之间的连接线缆出现了爆皮/爆裂等问题，除了线缆自身的质量问题、线缆年龄的问题之外，还有一种可能性，就是变频器逆变过程中产生的高频谐波，这可能就是元凶7、仪器仪表、传感器、通讯变频器逆变过程中产生的谐波，还有可能通过空间进行传播，也就是所谓的辐射谐波，会导致仪器仪表、传感器、通讯等出现异常：仪器仪表显示的数值不准确，或者是剧烈的上下跳动；传感器传递出来的数值不准确，或者是根本就没有办法进行数据传递；通讯时断时续，或者是根本就无法正常进行通讯，以上种种，也有可能是变频器谐波惹的祸二、变频器谐波干扰成因分析在变频器运行过程中，有一个必不可少的环节，就是需要把直流电变成我们所需要的交流电，这个环节就是逆变。
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
谐波产生的主要原因
谐波产生的主要原因、危害及治理措施谐波产生的主要原因：1）来自用户的非线性负荷非线性用电设备是产生谐波的主要原因，由于非线性设备产生的谐波电流通过系统网络注入到系统电源中，畸变电流流经系统阻抗使母线电压发生畸变，使电能质量受到污染：如化工行业的高频炉、电解设备，钢铁行业的炼钢炉、大型轧机、硅整流设备等，它们向电网取用基波电流的同时．产生出高次谐波电流注入系统。
这些负载的谐波有随不同负载而变化的特征，从而使注入网络的谐波电流出现忽大忽小、时隐时现的现象。
2）来自系统的影响其一，系统中交流发电机内部的定子和转子间的气隙，由于受到铁心齿、槽或工艺的影响，分布不均匀，虽然各相电势的波形对称，但三相电势中含有一定数量的奇次谐波。
其二，系统电网中大量变压器的励磁电流含有奇次谐波成分，当变压器空载或过励磁时则更为严重，并由此构成了主要的稳定性谐波源；其三，当电网中投切空载变压器或电容器时，其合闸涌流注入电网也会形成突发性的谐波源。
电力系统中作用在同一线路中的数个不同频率的正弦电势，使得电路中的电流成为各个不同频率电流分量的叠加值，从而形成谐波电流。
电力谐波的主要危害有：1) 对变压器的影响：谐波电流使铜损增加、漏磁增加；谐波电压使铁损增加；谐波功率造成噪声增大、温升提高。
2) 对电力电线的影响：谐波电流易过载，导致过热、破坏绝缘、肌肤效应加大，特别是在电力系统三相不对称运行时，对中性点直接接地的供电系统线损的增加尤为显著。
3) 对电动机的影响：谐波电流增加铜损、谐波电压增加铁损，谐波的功率造成机械效率减小，功率因数下降，有效转矩减小。
4) 对控制系统的影响：电压零点漂移、线电压的不等、仪表仪器的指示不准，以致控制判断错误，甚至控制系统失控。
5) 对通信设备的影响：谐波会产生感应电磁场，影响通信质量。
对电容器的影响：谐波对电容器的影响最为突出，据统计，谐波造成的危害中40%是因为电容器的损害引起的。
主要是因为电容器对高次谐波阻抗较小，电容器容易引起谐波放大甚至共振，从而造成设备的损害和故障。
变频器谐波产生的原因与抑制措施
变频器谐波产生的原因与抑制措施林海燕【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,对变频器谐波对电力设备或电力系统的主要危害进行了深入的探讨。
最后,结合实际应用和调试经验,介绍了一些抑制干扰的有效措施。
%Transducer harmonic wave,in the inverter that circulate process,is inputing to output harmonic wave of the back track creation,Transducer harmonic wave are analied and several concrete methods used for harmonic wave are introduce in the light of the problems and test experiences in the application in the paper.At the same time,carried on a thorough study to the transducer main harm of wave to the electric power equipments or the electric power system.The end combines an actual application and adjusts to try experience and introduced some effective measures that repress interference.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2012(030)002【总页数】3页(P238-239,248)【关键词】变频器;谐波;抗干扰;接地【作者】林海燕【作者单位】新余钢铁有限责任公司建辉监理公司,江西新余338001【正文语种】中文【中图分类】TM921.51随着电力电子技术的快速发展，采用变频器驱动的电动机系统，因其节能效果显著、调速范围广、稳定可靠、维护简单，而在工业中得到广泛应用，在人们享受它便捷的同时，变频调速技术对电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［1］。
变频器电压谐波
变频器电压谐波变频器是一种广泛应用于工业领域的电力调节装置，它能够改变电源的频率以实现电机的调速。
然而，在变频器工作期间，会产生电压谐波问题，给电力系统带来一系列的负面影响。
本文将就变频器电压谐波问题展开论述，并探讨一些缓解方法。
一、变频器电压谐波的原因及危害1. 变频器内部电路变频器内部的整流电路和逆变电路会引入谐波电压。
当电压经过整流和变频电路时，它们的断路器会以非线性的方式打开和关闭，导致电压波形被扭曲，产生谐波。
2. 变频器工作方式变频器工作时，会将电源频率转换为适用于电机的调节频率。
这种频率转换过程也会引入谐波电压。
谐波电压引起的危害主要体现在以下几个方面：1. 设备损坏谐波电压会对电力设备产生不利影响，特别是那些对电压质量要求较高的设备。
高振荡的谐波电压可能导致设备故障、损坏甚至起火。
2. 功率损耗谐波电压增加了电力系统的功率损耗。
由于谐波电压引起的电流畸变，会导致额外的电阻和导线损耗，造成电能的浪费。
3. 接地干扰谐波电压也会对接地产生干扰。
因为电压谐波会经过接地导线返回到电力系统，对其他设备产生干扰，甚至引起共模干扰。
二、缓解变频器电压谐波的方法1. 滤波器的应用滤波器是缓解电压谐波问题的有效手段之一。
通过安装滤波器，可以将谐波电流进行滤除，减少谐波电压的产生。
常用的滤波器包括有源滤波器、无源滤波器和谐波滤波器。
2. 升级变频器技术随着技术的不断进步，现代变频器已经具备了一定的抑制谐波的能力。
采用新一代的变频器可以有效地降低谐波水平，减少谐波电压的产生。
3. 降低负载对电网的谐波响应降低负载对电网的谐波响应是另一种有效的缓解方法。
通过增加再生单元、改进电机设计等手段，可以减少负载对电网的谐波响应，降低谐波电压的产生。
4. 优化电力系统设计合理的电力系统设计也是解决谐波问题的关键。
通过合理规划供电系统、选择合适的设备和线缆等，可以减少谐波电压的产生。
结论在变频器的使用过程中，电压谐波是一个需要重视的问题。
谐波的产生原因和治理方式
谐波的产生原因和治理方式供电系统中的谐波在供电系统中谐波电流的出现已经有许多年了。
过去，谐波电流是由电气化铁路和工业的直流调速传动装置所用的，由交流变换为直流电的水银整流器所产生的。
近年来，产生谐波的设备类型及数量均已剧增，并将继续增长。
所以，我们必须很慎重地考虑谐波和它的不良影响，以及如何将不良影响减少到最小。
1 谐波的产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。
在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。
任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。
谐波频率是基频的整倍数，例如基频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。
因此畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波……可能直到第三十次谐波组成。
2 产生谐波的设备类型所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧火灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。
(1)开关模式电源(SMPS)：大多数的现代电子设备都使用开关模式电源(SMPS)。
它们和老式的设备不同，它们已将传统的降压器和整流器替换成由电源直接经可控制的整流器件去给存贮电容器充电，然后用一种和所需的输出电压及电流相适合的方法输出所需的直流电流。
这对于设备制造厂的好处是使用器件的尺寸、价格及重量均可大幅度地降低，它的缺点是不管它是哪一种型号，它都不能从电源汲取连续的电流，而只能汲取脉冲电流。
此脉冲电流含有大量的三次及高次谐波的分量。
(2)电子荧光灯镇流器：电子荧光灯镇流器近年被大量采用。
它的优点是在工作于高频时可显著提高灯管的效率，而其缺点是其逆变器在电源电流中产生谐波和电气噪声。
使用带有功率因数校正的型号产品可减少谐波，但成本昂贵。
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变频器谐波产生的原因与抑制措施解铁生
发表时间：2017-11-20T10:02:33.710Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：解铁生[导读] 摘要：当前电力电子技术水平的提升以及大量的应用，变频器具有调速性能较强、节能效果显著以及妥全性能较高的特点，因此在工业生产得到了越来越广泛的运用。
（大唐长春第三热电厂吉林省长春市 130000）摘要：当前电力电子技术水平的提升以及大量的应用，变频器具有调速性能较强、节能效果显著以及妥全性能较高的特点，因此在工业生产得到了越来越广泛的运用。
变频器谐波的产生对于系统造成很大的危害，必须采取合理的措施进行抑制，以确保设备系统的正常运行。
关键词：变频器；谐波；危害；抑制
随着电力电子技术的快速发展，采用变频器驱动的电动机系统，因其节能效果显著、调速范围广、稳定可靠、维护简单，而在工业中得到广泛应用，在人们享受它便捷的同时，变频调速技术对电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。
炼钢厂大量使用变频器，抑制谐波，减少危害，成为正常生产的必要前提。
一、谐波产生的原因及其危害
1.谐波产生的原因。
变频器由结构上看可分为：直接变频和间接变频两大类，无论是哪一种变频器，都大量使用了晶闸管等非线性电子元件，不管采用哪种整流方式，变频器从电网中吸收能量的方式均不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流，这种脉动电流和电网的阻抗共同形成脉动电压降加在电网的电压上，使电压发生畸变，当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
根据傅立叶级数分析可知，这种非周期正弦波电流是由频率相同的基波和频率为基波倍数的谐波组成的正弦波分量。
因此谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
2.谐波带来的危害。
变频器谐波的危害主要表现在以下几个方面：（1）谐波使电网中的电器元件产生附加的谐波损耗，增加输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过热，降低了输电及用电设备的效率。
（2）由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率，使暂态恢复峰值电压增大，破坏绝缘，还会引起开关跳脱、引起误动作。
（3）计量仪表因为谐波会造成感应盘产生额外转矩，引起误差，降低精度，甚至烧毁线圈。
（4）对于电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作，若电压有谐波成分时，零交叉移动、波形改变、并造成许多误动作。
（5）变压器工作时会由于谐波电流和谐波电压的存在增加其磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度，增加了变压器铜损和铁损，使变压器温度上升，影响绝缘能力，造成容量裕度减小。
谐波还能产生共振及噪声。
对带有非对称性负荷的变压器而言，会大大增加励磁电流的谐波分量。
（6）高次谐波由于频率增大，电容器对高次谐波阻抗减小，因过电流而导致温度升高过热、甚至损坏电容器；电容器与系统中的感性负荷构成的并联或串联电路，还有可能发生谐波共振，放大谐波电流或电压加重谐波的危害。
经由电容器组电容和电网电感形成的并联谐振回路，可被放大到15倍。
（7）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，谐波常会引起继电保护及自动装置误动或拒动，使其动作失去选择性，可靠性降低，容易造成系统事故，严重威胁电气系统的安全运行。
二、谐波的抑制措施
变频器给人们带来方便、高效和巨大利益的同时，也对电网注入了大量的谐波，使电能质量变差。
另一方面，随着以计算机为代表的大量敏感设备的普及应用，人们对公用电网的供电质量要求越来越高，许多国家和地区已经制定了各自的谐波标准。
用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。
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。
抑制谐波的基本思路是：装设谐波滤波器，对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，且功率因数可控制为1，在市电网络中采用适当的措施来抑制谐波。
1.装设各种滤波器。
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。
无源滤波器出现最早，因其结构简单、投资少、运行可靠性较高以及运行费用较低，至今仍是谐波抑制的主要手段。
滤波器是传统的无源谐波抑制装置，它由滤波电LC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。
这种装置存在一些较难克服的缺点，如容易因过载而烧损。
另外，无源滤波器不可受控，因此随着时间的推移，配件老化或电网负载的变动，会使谐振频率发生改变，滤波效果下降。
更重要的是无源滤波器只能过滤一种谐波成份（如有的只能滤波器能滤除三次谐波），如果过滤不同的谐波频率，则要分别用不同的滤波器，增加设备投资。
2.使用有源滤波器。
有源滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。
有源电力滤波器得以迅速发展。
其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流频谱，以抵消原线路谐波源所产生的谐波，从而使电网电流只含有基波分量。
其中核心部分是谐波电流发生器与控制系统，其工作靠数字信号处理（DSP）技术控制快速绝缘双极晶体管来完成。
3.使用混合式滤波器。
目前，在具体的谐波治理方面，出现了无源滤波器（LC滤波器与有源滤波器互补混合使用的方式，充分发挥滤）LC波器结构简单、易实现、成本低、有源电力滤波器补偿性能好的优点，克服有源电力滤波器容量大、成本高的缺点，两者结合使用，从而使整个系统获得良好的性能。
4使用滤波模块组件。
目前市场上有很多专门用于抗传导干扰的滤波模件或组件。
这些滤波器具有较强的抗干扰能力，同时还具有防用电器本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能，对各类用电设备有很多好处。
5开发新型的变频器。
现在已有许多厂家提出生产新型的变频器，名为“绿色变频器”。
该变频器的品质标准是：输入和输出电流都是正弦波，输入功率因数可控，带任何负载时都能使功率因数为1，可获得工频上下任意可控的输出频率。
变频器内置的交流电抗器能很好的抑制谐波，同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响。
实践表明，不带电抗器的谐波电流明显高于带电抗器产生的谐波电流。
为了减少谐波污染造成的干扰，在变频器的输出回路安装噪声滤波器。
并且在变频器允许的情况，降低变频器的载波频率。
6.隔离技术。
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。
三相变压器中把高压侧绕组接成三角形，低压绕组为星型且中性点接地以保证相电动势接近于正弦形，从而避免相电动势波形畸变的影响。
7.其它措施.减少或削弱变频器谐波的方法还有：（1）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。
（2）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，以切断辐射干扰。
（3）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，并使用短线。
这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰。
（4）信号线与动力线分开配线，尽量使用双绞线降低共模干扰。
（5）选用具有开关电源的仪表等低压电器。
（6）采用具有一定消除高频干扰的双积分A/D转换器。
（7）在使用以单片机、PLC等为核心的控制系统中，编制软件的时候适当增加对检测信号和输出控制部分的软件滤波，以增强系统自身的抗干扰能力。
参考文献：
[1]杨波浅谈工厂配电系统中变频器的谐波污染和治理科技致富向导。
2014.
[2]刘欣变频器谐波危害分析及解决措施。
现代建筑电气。
2013.
[3]贾贵玺，吴海欧，张臣堂．高压变频调速技术的研究及其应用．电气传动，2013.。