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变频器产生谐波对电动机影响及其治理措施

1.隔离措施

  隔离是电磁兼容的重要技术措施之一,系指从电路上把干扰源和易受干扰元件隔开,使它们不发生电的联系。在变频调速系统中,通常在电源与放大电路之间使用隔离变压器以消除传导干扰,其次,将不同信号线隔开铺设,或采用屏蔽双绞线,或各自单独走线,使信号线不与电力线平行走线。

  2.屏蔽措施

  屏蔽是电子设备电磁兼容的重要措施,它能有效地抑制通过空间传播的各种干扰源,既可阻止或减少电子设备内的辐射电磁能量对外传播,又可阻止或减少外部辐射对电子设备的影响。根据屏蔽机理,变频器常用的是电场平布,即是采用金属导体的外壳将变频器屏蔽,不让其干扰源泄漏。同时变频器的控制线也要屏蔽,并做好屏蔽层的良好可靠接地。

  3.滤波措施

  滤波既可抑制从电子设备输出的干扰源,又能抑制从电源引入的干扰源。为减少电磁噪声,可在变频器输出侧设置输出滤波器;为减少电源的干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器,同时滤波器外壳应和变频器外壳牢固连在一起并可靠接地,其目的是建设接触电阻,提高滤波效果。

  另外,为抑制变频器输入侧谐波电流,改善功率因数,可在输入端串联交流电抗器;为改善变频器输出电流质量,可在输出侧串联交流电抗器。

  4.接地措施

  接地分为保护接地和工作接地,其作用均为抑制干扰源,提高电子设备抗电磁干扰的能力。变频器的正确可靠接地是抑制噪声和减少干扰主要措施,如将变频器与电源分开接地,其抑制干扰效果更好。

  变频器的接地,先在机柜内将各种接地线汇于柜内的汇流排,然后用粗铜线接到公共接地体上。但应禁止与电源、避雷器的接地线连在一起,接地线之间的绝缘应良好可避免接地干扰。

  5.其他措施

  为避免长电缆产生驻波,变频器与电动机之间连接电缆长度应尽量短,更不能将过长的电缆盘成圈状放在机柜内。变频器进线电缆应套上长约1.5~2米的金属蛇皮管,蛇皮管外壳要可靠接地。

  另外,对变频调速系统,应选用不易输出高反射电压的变频器,以提高运行效率。若有更换拖动系统的原电动机时,最好选用专用的变频器驱动电动机。

  五、总结

  《节约能源法》已将变频调速列入通用节能技术加以推广。但变频器是非线性设备,运行中必将会引起正弦波形畸变而产生高次谐波,这不仅是电网“公害”,而且还将对电气设备造成危害并增加损耗。只有采取一系列的谐波治理措施,变频调速的优越性必将得到更好发挥,为变频调速技术的推广应用节能降耗开辟新境界。


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