变频器高次谐波干扰及对策
变频器谐波抑制方法
变频器谐波抑制方法对小容量的通用变频器，高次谐波很少成为问题，但当使用的变频器容量大或数量多时，往往就会产生高次谐波电流和高次谐波干扰问题，因此对于高次谐波先采取适当的对策和预防措施是非常重要的。
1. 改善变频器结构可以从变频器自身硬件结构或者整个变频系统的构建方式和设备选择等方面考虑，从根本上减少变频系统注入电网的谐波、无功等污染。
(1) 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;(2) 在整流环节采用多重化技术，提高脉波数，可以有效地提高特征谐波次数，降低特征谐波幅值。
对于大容量晶闸管变频器可以采取这种方法，利用多重化抑制流向电源侧的高次谐波;(3) 采用高频整流电路，改善整流波形，提高功率因数，直流电压可调节;(4) 逆变环节采用高开关频率高的电力电子器件，如MOSFET，IGBT等，可以提高载波频率比，抑制变频器输出端的高频谐波。
(5) 在逆变环节采用多重化技术，提高脉波数，使输出的电流电压波形更加接近正弦波。
但重数越多电路越复杂，可靠性会随之降低，三重化电路可以兼顾输出波形质量和设备可靠性，较理想。
2. 采用合适的控制策略从变频器控制器这一点出发，可采用更合适的控制策略或者在原来的控制策略基础上作点优化和改进，原理上更大限度地减少谐波的产生。
以实际应用中常用的正弦脉宽调制法(SPWM)法和特定消谐法(SHE)法为例。
根据SPWM基本理论，当调制波频率为fr，载波频率为fc，载波频率比N=fc/fr，单极性SPWM控制在输出电压中产生N-3次以上的谐波，双极性SPWM控制在输出电压中产生N-2次以上的谐波。
比如，N=25，采用单极性SPWM控制，低于22次的谐波全被消除，采用双极性SPWM控制，低于23次的谐波全被消除。
但输出电压频率较高的时候，由于受到元件开关频率的限制，N值不可能大，SPWM 控制的优势就不太明显了，这个时候选择SHE法可以在开关次数相等的情况下输出质量较高的电压、电流，降低了对输入、输出滤波器的要求。
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施
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。
变频器应用中的干扰问题及其对策
变频器应用中的干扰问题及其对策摘要：文中主要介绍了变频器的干扰的形成、来源、途径，以及防止干扰的对策及在实际应用中几种有效的抗干扰措施。
关键词：变频器电磁干扰抗干扰在各种工业控制系统中，随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。
变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。
因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容，也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。
谈到变频器的抗干扰问题，首先要了解干扰的来源、传播方式，然后再针对这些干扰采取不同的措施。
1、变频器干扰的来源1.1 晶闸管换流设备对变频器的干扰当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时，由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通，容易使网络电压出现凹口，波形严重失真。
它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害，从而导致输入回路击穿而烧毁。
1.2 电力补偿电容对变频器的干扰电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求，为此，许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。
在补偿电容投入或切出的暂态过程中，网络电压有可能出现很高的峰值，其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。
其次是变频器自身对外部的干扰。
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。
另外变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声。
因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。
2、干扰信号的传播方式(1)电路耦合方式即通过电源网络传播。
由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。
变频器的谐波干扰与抑制及参数设定
变频器的谐波干扰与抑制变频器中要进行大功率二极管整流、大功率晶体管逆变，结果是在输入输出回路产生电流高次谐波，干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备。
在实际使用过程中，经常遇到变频器谐波干扰问题，下面简单介绍谐波产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。
1．变频器谐波产生机理变频器的主电路一般为交-直-交组成，外部输入380V/50Hz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，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统。
在逆变输出回路中，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，而高次谐波电流对负载直接干扰。
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。
2．抑制谐波干扰常用的方法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。
具体常用方法：(1)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。
(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，滤波器的组成必须是LC型，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，达到抑制谐波的目的。
(3)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。
(4)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)，切断辐射干扰。
(5)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，使用短线。
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施变频器是一种用于改变电源频率的电器设备，广泛应用于电机驱动、电力电子设备等领域。
在变频器的工作过程中会产生高次谐波，而高次谐波的存在会给电力系统带来危害。
本文将从高次谐波的危害和抑制措施两个方面进行探讨，并给出一些相应的解决方案。
变频器产生的高次谐波对电力系统的危害主要有以下几个方面。
1. 电力系统损耗增加：高次谐波会导致系统电源供应波形变形，进而增加系统中电能传输线路和设备的损耗。
特别是在电子产品大量使用的现代化设备中，高次谐波的存在会导致设备工作效率低下，使用寿命缩短。
2. 系统电能质量下降：高次谐波会导致系统电压波形变形，从而引起电能质量下降。
高次谐波会造成电压失真，使得供电电压与设备额定电压不匹配，进而引起设备故障。
3. 对其他设备的干扰：高次谐波会通过电力系统传导和辐射的方式影响到其他设备，造成其工作异常。
尤其是对于精密仪器、控制设备等敏感设备来说，高次谐波的干扰会导致其工作不稳定、数据误差等问题。
为了抑制变频器产生的高次谐波，可以从以下几个方面进行措施。
1. 滤波器：在变频器的输出端或者输入端加装合适的滤波器，可以有效地抑制高次谐波。
滤波器的主要作用是将高次谐波滤除或减小到安全范围内。
在选择滤波器时，需要考虑其频率特性和功率容量等因素。
2. 分析和设计：在变频器的设计过程中，可以通过仿真和分析的方式来预测高次谐波的产生，并采取相应的措施，如优化输出滤波器、改进控制策略等，以减小高次谐波的产生。
3. 优化电网：改善电力系统的供电条件，可以减小高次谐波的影响。
合理布置电力设备，减小谐波传导和辐射的路径，也能有效地抑制高次谐波的传播。
4. 教育和培训：加强对变频器高次谐波危害和抑制措施的教育培训，提高从业人员对高次谐波的认识和理解，培养其解决和处理高次谐波问题的能力。
变频器产生的高次谐波对电力系统和相关设备都会带来危害。
我们需要重视高次谐波问题，采取相应的措施进行抑制。
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施
浅谈变频器高次谐波的危害及抑制措施变频器是现代电气控制系统中常用的一种装置，可将电能转换为可调频率和可调幅度的交流电能。
变频器在工业生产中具有广泛应用，但其工作过程中会产生高次谐波，并对电力系统和设备带来一定的危害。
本文将从危害和抑制措施两个方面进行讨论。
高次谐波对电力系统和设备的危害主要表现在以下几个方面：1. 电力系统稳定性：高次谐波会导致电压和电流波形畸变，使电力系统中的谐振频率不断增加，从而影响系统的稳定性。
特别是在输电线路和变压器中，高次谐波会引起过电压和过电流等问题，加速设备老化和损坏。
2. 电力质量下降：高次谐波会降低电力系统的功率因数，增加线路损耗和设备的运行成本。
谐波也会影响计量装置的准确性，导致电度表误差，进一步影响到用电计量和费用计算。
3. 电器设备故障：高次谐波会使电器设备内部产生电压和电流的不均衡，导致设备过热、绝缘损坏、线圈短路等故障。
特别是对于精密电子设备，如计算机和PLC控制器等，谐波会导致设备工作不稳定，甚至损坏设备。
为了降低高次谐波对电力系统和设备的影响，可以采取以下几种抑制措施：1. 滤波器：安装谐波滤波器可以有效抑制高次谐波。
谐波滤波器通过在电路中串联或并联电感、电容等元件，使高次谐波得到滤除。
滤波器的选型和设计需要根据具体的谐波特性和载波频率进行。
2. 综合布线：合理的电气布线可以降低高次谐波的传播和干扰。
通过分析电力系统的谐波来源和传播路径，合理规划电气布线和设备位置，可有效减少高次谐波对其他设备的影响。
3. 地线设计：良好的地线设计和接地系统可以提供低阻抗的回路，有利于高次谐波的分散和消除。
合理选择接地导体材料和断面积，将接地系统与保护接地分开设计，可以减少高次谐波的共模传播。
4. 敏感设备保护：对于精密电子设备，可以安装专用保护措施，如电磁兼容滤波器、避雷器等，以提供额外的保护和抑制高次谐波的干扰。
变频器产生的高次谐波对电力系统和设备都带来一定的危害。
高压变频器的高次谐波问题与解决方案
高压变频器的高次谐波问题与解决方案随着经济起飞，工业设备越来越多，工业变频器也逐渐成为主导的调速方式，它使用时发出的高频信号吸引着众多工程师的注意。
但是，变频器的高次谐波的关系却让人相当困惑，近年来，高次谐波现象已经成为企业生产设备安装、运行及其它运行部分的一个重要话题。
本文即围绕高压变频器的高次谐波问题及其解决方案展开讨论。
首先，需要认识高次谐波的概念。
谐波是一种由正弦波发出的共振波，按频率高低可以分为低次谐波、中次谐波和高次谐波。
高次谐波是指频率较高，且频率比基波（即50HZ或60HZ）数倍的波。
比如，两个基波的倍数相乘，则结果就是一个高次谐波波形。
由于高次谐波的幅值很高，会造成设备运行故障、用电质量变差，以及电器电气设备烧损等。
高次谐波产生的原因主要有以下几个：一是变频器内部存在过载，利用符号表可以确定变频器是否安装过载。
二是变频器调速电容设置不当，当设置不当时，调速电容容量过大会降低调速器的切换变声器性能，也会产生谐波。
三是变频器外壳散热不利，变频器的外壳散热不当可能会降低变频器的功率，并产生高次谐波。
要解决高压变频器的高次谐波问题，应当采取以下措施：一是确保变频器环境利于散热，以防止变频器功率下降。
二是正确设置变频器调速电容，电容容量要与变频器负载保持一致，减少交变干扰，以防止变频器调速电容产生高次谐波。
三是调整变频器输入电压，确保变频器瞬态电压稳定。
四是安装高压变频器的电滤波器，有效减少高压变频器的极性电磁干扰。
高压变频器的高次谐波问题对企业的生产环境造成了不利影响，需要积极采取措施进行解决。
根据高次谐波产生的原因，采取严格的措施来保证散热环境，并调整调速电容以及输入电压等，都有助于解决高压变频器的高次谐波问题。
虽然安装电滤波器可以降低变频器的极性电磁干扰，但是，要想有效解决高压变频器的高次谐波问题，还需要深入研究各种谐波产生的原因，结合实际情况，积极采取正确的解决措施。
总而言之，高压变频器的高次谐波问题是一个必须重视和解决的问题，企业应当积极采取措施，确保变频器环境利于散热，调整调速电容、输入电压，安装电滤波器，有效降低高次谐波波形的幅值，保障变频器的正常运行。
高次谐波对供电系统的危害及消除措施
高次谐波对供电系统的危害及消除措施摘要：现阶段提高供电质量和可靠性成为目前电力企业工作的重点。
在电力电子技术的推动之下，各种各样的供电设备出现在人们的视野中，这就导致高次谐波影响变得越来越广泛。
文章主要分析了高次谐波出现的原因，阐述高次谐波对供电系统产生的危害，最后提出了有效的消除措施。
关键词：高次谐波；供电系统；危害；消除措施高次谐波的出现不仅会影响供电系统，而且还会加速设备绝缘老化，也会对自动化装置以及通讯设施的正常运行产生影响。
主要是由于供电系统在运作过程中，变频器产生的高次谐波会增加电力系统的耗能，导致电机出现发热现象，从而严重影响整个供电系统找稳定性和安全性，不仅会降低供电系统的使用效果，而且还会给电力工作人员带来诸多不便，面对高次谐波对供电系统产生的干扰，人员要尽快的找到解决方案，保障电力系统平稳运作，从而提高电力供应质量。
1高次谐波出现的原因常见的谐波源主要有三类，稳态性谐波、动态性谐波以及暂态性谐波，不管是发电机、变压器还是发动机等电力设备。
如果选择的参数不当，或者是结构设计、制造工艺不良，会产生大量谐波。
一般情况下，电网供电的电压波是正弦波。
如果在线性负载上增加电压，那么电流呈现出的波形几乎和电压波形一样，也是正弦波。
此种情况下，机电电流不会产生。
反之，如果在电力系统运作时，负载中含有非线性的原件。
电路不会再使用平滑的方式吸收电流，而是使用阶跃脉冲的方式。
此时的电力系统不仅会产生高次谐波，而且还会形成一种畸变电流非线性负载电路都会存在此种谐波，高次谐波会引起电力系统出现故障。
目前随着供电压力逐步增大，高次谐波的污染范围也越来越大。
在供电系统运作时加大高次谐波治理，不仅能够有效地减少导体的集肤效应，降低导体温度，而且还能够降低变压器的铁损铜损，提高通讯设备的工作环境，避免数据网络出现阻塞通信线路比特错误率也大大降低，避免出现网络瘫痪。
能够保护装置的误动作，保障精密加工设备的加工精度。
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变频器高次谐波干扰及对策
1、高次谐波的产生
一般电压在380~500V的低压变频器，其主电路都采用“交－直－交”线路，而且是电压型的，它的输入具有整流电路，输出用IGBT逆变电路，所以输入电压是正弦波形，电流是非正弦波形；输出电压是非正弦（阶梯形）波形，电流近似正弦（SPWM调制）。
总之，不论输入输出均存在非正弦，会产生高次谐波。
尤其是输出影响较大。
当变频器容量≤10%电源变压器容量时，影响是不大的。
当容量超过以上值时，高次谐波的影响就不容忽视了，就必须采用一定的防干扰措施。
根据谐波分析，在变频器电路中不含3次及3的整数倍谐波分量。
在三相对称系统中，3的整数倍谐波可自行消除，可以不考虑，亦无偶次谐波。
其各次谐波峰值可达到的百分比如下表所示：
2、高次谐波的危害
2.1使电源电压畸变，电压质量下降，线损增大；
2.2使电机发热（电流谐波增加铜耗，电压谐波增加铁耗），效率下降，COSφ减少；
2.3使电机震动增大，转速不稳，产生抖动；
2.4使电机噪音增大；
2.5高次谐波与电线电容谐振产生过电压，危害绝缘强度，使之耐压降低，以至造成过电压击穿（线路长时更危险）；
2.6使电容器产生过热，增加损耗，以至产生电击穿或热击穿；
2.7使电路三相输入电流不平衡度加大（最大时可差50%的线电流）；
2.8干扰计算机系统正常工作，使电子设备工作不稳定，严重时甚至无法工作或设置参数过大影响正常工作。
3、高次谐波的对策
3.1从设计制造角度：选用IGBT功率元件，空间电压矢量控制，多相叠加，例如六相，十二相，多重化移相，调制过程中选择合理的参数值等。
一般以高品位，名牌和采用新技术的产品为好。
3.2从使用安装角度：采用进线AC电抗器，出线采用DC电抗器或正弦滤波器；不共用地线，分开供电电源（变频器，受干扰设备分开供电）；易受干扰的设备采用隔离电感器供电；变频器出线与进线采用屏蔽线并接地，且分开一定距离；进、出线穿金属管并接地；输出使用四芯电缆（一芯接地），电机外壳接地，变频器单独接地；采用绝缘型电源变压器（中性点不接地）；缩短线路长度；电源线和信号线单独敷设，避免交叉，不能避免时，必须垂直交叉，绝对不能平等敷设；信号线屏蔽层不接到电机或变频器的地，而应该接到控制线路的公共端；必要时可采用零序电抗器、电涌吸收器、电涌抑制器，输入抑制电抗器；使用绞线布线。
亦可降低变频器的载波频率来消除干扰的影响。
一般频率降低干扰会下降，但噪音可能要大些，电流波形平滑性要差些。
具体可根据现场调试而定，必须时采用专用的变频电机。
总之，采用以上对策后，基本可消除高次谐波的干扰或大大减弱高次谐波的影响。
以上诸多措施，只是选其中几项即可，按现场具体条件、情况而定。
4、高次谐波的标准
中国国标GB12668－90的具体规定如下：
电压畸变≤10%，奇次谐波≤5%，偶次谐波≤2%，短时（小于30秒）≤10%。
与美、英、德、日、澳大利亚规定值略大些，主要考虑国情。
5、高次谐波的限值
按实际运行经验，高次谐波在下列范围内，一般可以正常使用：
电机：10～20%，电子开关：当＞10%时误动作；
仪表：电压畸变＜10%，电流畸变＜10%，误差＜1%的；
计算机：超过5%就会受干扰。
6、高压变频器的高次谐波问题
高压变频器是指3KV，6KV，10KV电压级，功率300～10000KW的变频器。
因其电压高，功率大，谐波问题更要注意。
一但有干扰，影响更大，危害更严重。
因此92年美国制定IEEE95标准来规定高压变频器的各项指标。
但一些制造商对以下参数都已达标或超标，具体如下：
6.1采用脉冲变频，可不加任何谐波滤波器就能满足各国供电部门对电压和电流失真最严格的要求；
6.2采用多重化有脉宽调制技术，因而输出波形为非常完美的正弦波；
6.3COSφ＞0.95；
6.4变频器效率98%，系统96.5%；
6.5噪音＜75dB；
6.6频率精度＜±0.5%；
6.7转矩脉动0.1%（0～500Hz）；
6.8完美无谐波总电流失真0.8%，总电压失真1.2%。
以上是美国罗宾康（ROBICON）公司高压变频器的质量指标，在世界上居首位，在各国有一定声望，亦值得我国同行的学习和借鉴。