变频器在煤矿使用中的谐波干扰及抑制

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。

抑制或削弱谐波及变频器电磁干扰的方法导语：变频器的载波频率是可调的，一般2耀16kHz，当谐波较大时，尽可能提高载波频率，尤其是国产变频器。

一般出厂值载波频率都设置在较低值，目的是为了减少IGBT的功耗。

1抑制或削弱谐波影响的方法（1）为什么提高载波频率可抑制或削弱谐波？变频器的载波频率是可调的，一般2耀16kHz，当谐波较大时，尽可能提高载波频率，尤其是国产变频器。

一般出厂值载波频率都设置在较低值，目的是为了减少IGBT的功耗。

例载波频率从2kHz提高到16kHz时，即增加8倍，功耗约增加2耀2.5倍，而发热量增加4耀6.25倍，当载波频率提高后，输出电流波形正弦性能变好，毛刺减少，波形光滑，对减少谐波有利，所以适当提高载波频率，对抑制或减少谐波有利。

（2）如何提高变频器输出频率来减少谐波？输出频率提高对减少谐波影响有利，只要使用许可，尽可能提高输出频率，具体参考见表1.随输出频率提高，谐波的绝对值增加，但相对50Hz的相对值是减小的。

（3）加输入交流电抗器能否削弱变频器输入端的谐波？交流电抗器串接于三相输入电路中的滤波效果不是很好，用后能将cos渍提高到0.75耀0.85。

1）当电压为380V，变压器容量在500kV·A以上，或大于变频器容量的10倍时，配电变压器容量及变频器容量与选用交流电抗器的关系如图1所示。

2）电源输出电压三相不平衡率大于3豫。

3）当配电变压器接有功率因数补偿电容时，或有晶闸管（SCR）整流装置时，对6脉冲整流器，电抗器LAC安装与否的比较，如图2所示。

LAC电抗值的大小与各次谐波电流的关系如图3所示。

从图3可见LAC对抑制5耀19次谐波效果很显著，一般选用时使电抗器上的电压降约在额定电压的3%为宜。

当然也可串接于变频器的输出电路中，它的作用主要是抑制变频器的发射干扰和感应干扰，抑制电动机的电压波动效应，其配置方式为额定功率臆18.5kW 的变频器，一般内置；额定功率逸22kW的变频器，一般外置，也有需要另外配置的情况。

变频器谐波干扰及削弱抑制措施【摘要】文章介绍了变频器在调速应用中所产生的不利影响及解决措施，重点包括产生谐波的原因、谐波危害、探讨应对电磁干扰的解决方法等。

【关键词】变频器；谐波；电磁干扰；抑制；削弱；措施前言变频器能产生功率较大的谐波，对系统其他设备干扰性较强。

变频器的主电路最终转变为频率可变的交流信号，而在电源侧有整流电路的设备，都将产生非线性引起的谐波。

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。

在调速应用领域中，变频器调速有诸多优点，但由于变频器逆变电路的开关特性，变频器也成为电网中最主要的谐波产生源之一。

1 变频调速系统的电磁干扰源分析及其传导途径。

1.1 主要电磁干扰源电磁干扰是一些外部噪声和无用信号在接收端中所造成的干扰，通常是通过电路传导并通过电（磁）场的形式传播扩散。

相对电网而言，变频器的整流桥是非线性负载，它所产生的谐波会对同一电网内的其它所有电子、电气设备产生谐波干扰。

另外，现在变频器的逆变器大多采用PWM技术，会携带着产生大量的耦合性噪声发生。

因此，我们说变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一个非常大的电磁干扰源，我从另一方面来开看，电网中的谐波干扰其最主要的是通过变频器的供电电源干扰变频器。

1.2 电磁干扰的途径变频器能产生功率较大的谐波，在传导的过程中，与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰，变频器输出侧谐波又会辐射，对系统其他设备干扰性较强。

其干扰途径与一般电磁干扰途径是相同的，分电磁辐射、传导、感应耦合这几项。

1.2.1 电磁辐射要想变频器摆脱辐射，理论上就要将变频器放在全封闭的并可接地的铁外壳内，阻止变频器通过空间的作用向外辐射电磁波。

其辐射场强取决于三个方面：即干扰源的电流强弱；装置的等效辐射阻抗程度；干扰源的发射频率高低。

现在的技术应用中，高载波频率和开关器件的高速切换在辐射干扰中已经占了很大的一部分。

假设变频器的金属外壳不完整，带有缝隙或孔洞，利用辐射强度与干扰信号的波长有关的特性，当孔洞的大小与电磁波的波长接近时，会形成干扰辐射源向四周辐射。

浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施变频器是现代工业中常用的一种电力调节设备，它能够将固定频率的交流电源转换为可调节频率和电压的交流电源。

变频器具有体积小、效率高、响应快等优势，但同时也会产生一系列的谐波问题，高次谐波就是其中之一。

本文将对变频器高次谐波的危害以及抑制措施进行浅谈。

变频器产生的高次谐波对电网的稳定性和可靠性造成了危害。

高次谐波会引起电网中电压和电流波形的失真，导致电路的过电压和过电流现象，加剧了电网设备的损坏和寿命缩短，同时还会对其他电子设备产生干扰，影响设备的正常运行。

高次谐波对电动机的性能和工作效率造成了不利影响。

电动机是变频器的负载设备之一，高次谐波的存在会引起电动机的附加损耗和热量损耗，导致电机的效率下降，降低了电机的运行质量，并且增加了电机的热量，使得电机的温升升高，缩短了电机的使用寿命。

高次谐波还会对电气设备的保护和继电保护系统产生负面影响。

高次谐波会造成继电保护系统误动作，使得对设备的保护无法有效地进行，增加了设备故障的产生和扩大。

高次谐波还会对建筑物内部的供电系统造成波动，引发灯光的闪烁和干扰，给用电加载设备带来不稳定性。

尤其是对于对电源质量要求较高的场所，如医院、实验室等，高次谐波的存在会对设备和人员的安全造成潜在风险。

为了减少高次谐波对电网和电气设备的危害，可以采取以下几种抑制措施：1. 采用谐波滤波器。

谐波滤波器是一种用于抑制谐波电流和谐波电压的设备，可将谐波电流引导至地线，从而减少高次谐波的产生和传播。

2. 优化变频器的电路设计。

通过合理设计变频器的电路结构和参数选择，减少谐波的产生和传播，降低对电网和电气设备的影响。

3. 增加变频器的滤波器。

在变频器的输入和输出端增加滤波电容或滤波线圈，减少谐波成分的传导，降低高次谐波的幅值。

4. 合理选择变频器的工作频率。

根据实际需求，选择合适的变频器工作频率，避免谐波频率与电网频率或其他设备频率的共振现象。

变频器高次谐波的危害是不可忽视的，对电网和电气设备的稳定性和可靠性带来了很大的威胁。