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变频器电磁干扰的产生及传播途径
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变频器电磁干扰的产生及传播途径
4.1.1变频器谐波的产生和危害
变频器谐波产生机理
变频器的主电路一般为交一直一交拓扑结构，外部输入380V/5OHz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，矩形波形按傅里叶级数分解为基波和各次谐波，输入电流的5次谐波可达20%, 7次谐波可达12%,输入谐波较高，会干扰供电系统。变频器控制柜
在逆变器输出回路中，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，而高次谐波电流直接对负载进行干扰。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。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。
如前所述，由于通用变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，因此整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较为陡峻的脉冲波，其谐波分量较大。为了消除谐波，可采用以下对策。
(1)增加变频器供电电源内阻抗
在通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器，当电源内阻为4%时，可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时，最好选择短路阻抗大的变压器。 |
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