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变频器的不良影响及解决办法

2012-12-10 11:35
林契于宸
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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、配电盘跳闸、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,是否内嵌了直流电抗器或者交流电抗器、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;

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