变频器的谐波干扰与抑制及参数设定
变频器谐波问题干扰范围及处理方法
变频器常见谐波问题以及解决方法变频器常见谐波问题以及解决方法在现代化港口、矿井、运输港的建设中，变频软启动渐渐替代机械软启动，如常规液力耦合器，CST液力软启动，成为市场主流，其主要原因为可控性高，精度强。
变频器在使用过程中也会相应的出现自己的问题，重点介绍下在现场安装中变频器谐波问题以及处理办法。
就矿井使用的变频器而言，非下运皮带大都使用二象限的，因不需要对电网进行电能反馈，下运皮带在运行以后对电网进行电能反馈，既逆向输送电力，而非使用电力，四象限变频器就是除了正反转外还能控制，实现能量反馈回电网的变频器。
2象限指的就是普通的控制速度的变频器。
内部除了控制方式不同外，硬件方面主要就是4个象限变频器整流和逆变电路都使用可双向导通的半导体元件，一般是IGBT。
而2象限的整流部分一般是晶闸管或二极管。
而就谐波问题而言，问题重点出现在四象限变频器，因产生的奇数次谐波较强，且干扰问题严重，频器正常工作中，由于变频器高次谐波的影响引发控制电路发生串联谐振，造成系统电源故障，就功率等级而言，75KW以上四象限变频器因考虑进行谐波治理，而二象限变频功率在100KW以下可以进行常规处理即可。
在变频器使用过程中，经常出现误指示、乱码等情况;变频器停止工作时系统完全恢复正常。
很明显这是由于变频器高次谐波分量对电源的干扰造成的，通常，对此最为行之有效的办法就是对控制电路的供电电源加装电源滤波器。
在加装市售的通用电源滤波器后，系统恢复了正常，但是随之又有新的问题出现了，控制电路中的熔断器频繁熔断。
停电后对电路进行检查，经现场详细观察发现，在系统逐渐升速过程中，变频器运行输出在某个频段之间时频繁发生短路故障。
而且，将变频器的负载(电动机)断开后，该故障现象仍频繁出现，在去掉电源滤波器后该故障消失。
因此，首先对该滤波器进行了检查，拆开后发现滤波器采用的是常见的π型滤波。
检查发现电源滤波器本身没有任何故障，进一步分析变频器的工作原理可知，在交-直-交型变频器中，电网通过三相整流桥给变频器供电，供电电流利用傅立叶级数可以分解为包含基波和6K±1次谐波(K=1，2，3…)分量等一系列谐波分量，谐波含量随进线电抗和和直流滤波电抗的电感量增加而减少。
变频器谐波的危害及抑制方法
变频器谐波的危害及抑制方法李崇华（贵州师范大学机电工程学院贵州贵阳550014）[摘要]阐述谐波的定义，变频器谐波产生的根本原因，谐波对公用电网的危害。
对于抑制变频器谐波问题提出可供参考的解决方法。
[关键词]变频器谐波危害解决方法中图分类号：T M4文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0920041－01一、前言高次谐波。
（二）改造电力电子装置，减少谐波含量随着电力电子工业的快速发展和节能意识的增强，变频器装置凭借其减少谐波含量主要是从变流装置本身出发，通过变流装置的结构设计高效、节能和智能化的特点，已成为工业调速传动领域中重要的基础设和增加辅助控制策略来减少或消除谐波，目前采用的技术主要有：1．在变备。
然而，由于变频器的特殊组成结构，将大量的谐波和无功功率注入电频器交流输入侧设置交流电抗器，增大整流阻抗使整流重叠角增大，减小网，使电网的电能质量下降。
所以了解变频器产生谐波的原因及其危害，高次谐波。
2．在整流桥和滤波电容之间串联直流电抗器进行滤波，提高功探讨综合治理的方法，抑制谐波污染，提高电网功率因数已成为工业控制率因素。
3．应用多重脉冲整流技术，采用移相多重法、顺序控制和非对称领域面临的一个重大研究课题。
控制多重化等方法，达到消除指定谐波和控制基波幅值的目的。
4．采用更二、谐波及产生高频率的开关元件、变频器输出端加装滤波器，降低PW M控制的输出波形中谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基所含有的交流谐波成分，用随机法调节切换频率和闭环控制控制PW M输出波波频率整数倍的各次分量，通常也称为高次谐波。
每个谐波都具有不同的形的各个转换时刻，保证四分之一波形的对称性。
频率、幅度与相角。
谐波可以分为偶次与奇次谐波，奇次谐波引起的危害（三）安装电力滤波器，提高滤波性能比偶次谐波更多更大。
在低压电网中，当谐波电流畸变率TH D_I>10%，或谐波电压畸变率谐波产生的原因主要是由于电力系统中存在非性线元件及负载，当电TH D_V>3%时，电力滤波器能有效地抑制谐波的传导干扰。
变频器谐波的产生与抑制
２ 谐 波的定 义
谐 波产 生 的根 本原 因是 由 于非 线性 负 载所 致 。
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。谐波频率是基波 频率 的整 倍数． 据法 国数 学家 傅立 叶 （ Ｆ ｕ 根 Ｍ。 ｏ — ｒ ｒ分析 原理 证 明 ， ｉ） ｅ 任何 重 复 的波 形 都 可 以分解 为 含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波 分量 。谐波是正弦波 ， 每个谐波都具有不同的频率 、 幅度与相 角。谐波可 以区分为偶次谐 波与奇次谐
于对称关系， 偶次谐波已经被消除了， 只有奇次谐波
［ 收稿 日期］ ２ ０ 一Ｏ —２ Ｏ７ ３ ｌ ［ 作者简介］ 王平（ ９ ２ ， ， １ ８一 男 山东青岛人 ， ） 山东轻工业学 院硕士研究生 。研究方向 ： 复杂工业 过程 控制。
维普资讯 ｇ ｅ ｎ ｎ Ｚ ａ ｇ Ｃｈ ｎ ｌｉ
（ ｏｌｇ ｅｔｏ ｉ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎａ ｄ Ｃ ｎｒ ｌ ｎ ｉｅｒｎ Ｃ ｌ ｅ ｆ Ｅｌ ｒｎｃ ｎ ｏｍａｉ ｎ ｏ ｔｏ ｇ ｎ ｅｉｇ， ｅ ｏ ｃ ｏ Ｅ Ｓ ａ ｄ ｎ ｎｔ ｕｅｏ ｉ ｈ ｎ ｕ ｔｙ， ｈ ｎ ｄ ｎ ｉａ ５ ３ ３ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｉｓｉ ｔ ｆ Ｌ ｇ ｔ ｄ ｓ ｔ Ｉ ｒ Ｓ ａ ｇ ｏ ｇＪ ｎ ｎ ２ ０ ５ ）
面。
±１ 次谐波 ， 例如 ５ ７１ 、３ １ 、９ ， 、、１１ 、７ １ 等 变频器主要
产生 ５ ７次 谐 波 。谐 波 定 义 的 示 意 图 如 图 １所 、
示。 ［
波
（） 波 使公用 电网元件 产生 附加 的谐 波损耗 ， １谐
降低发电、 输电及用 电设备使用率 。如电流谐波将
频器应用中的干扰及抑制措施
频器应用中的干扰及抑制措施随着生产技术的不断发展,直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。
人们开始转向结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的异步电动机。
但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。
于是,从20世纪30年代开始,人们致力于交流调速技术的研究,然而进展缓慢。
在相当长的时期内,直流调速一直以其优异的性能统治着电气传动领域。
20世纪60年代以后,特别是70年代以来,电力电子技术、控制技术和微电子技术的飞速发展,使得交流调速性能可以与直流调速相媲美。
目前,交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。
标签：抗干扰措施;恒压供水系统;变频器1 系统硬件抗干扰措施1.1 干扰来源变频器内部含有整流电路,众说周知整流电路是高次谐波源,所以系统就不可避免的产生高次谐波,通常变频器的整流电路是由三相整流桥组成。
根据高次谐波的级数理论,n=p·k+1(p=脉冲数,k=1,2,3……),通用变频器中三相整流器产生5次,7次,9次,11次,13次……高次谐波。
1.2 危害谐波夹杂在基波当中,对电气设备的危害是十分严重的。
谐波电流通过变压器,可以使变压器铁心损耗明显增加;谐波电流通过水泵电机,不仅会使电机的铁心损耗增加,而且会使电机的转子发生振动现象,影响正常供水;谐波还可以使感应式电能表计量不正确,会给自来水厂造成不必要的经济损失。
1.3 抑制由于谐波的危害很大,所以在供水系统中必须采取一定的措施最大限度的消除谐波,对于变频器的谐波抑制技术,有以下几种:(1)高功率因数变换器:变频器自身完成谐波抑制。
(2)AC电抗器:在变频器电源测安装AC电抗器,增加阻抗,抑制谐波。
(3)DC电抗器:在变频器的中间直流电路中安装DC电抗器,增加阻抗,抑制谐波。
(4)AC电抗器和DC电抗器:在电源侧安装AC电抗器,并且在中间直流电路中安装DC电抗器,增加阻抗,抑制谐波。
我厂恒压供水系统采用第三种谐波抑制错失,加装抑制装置后的电路图如图1所示。
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。
电力系统谐波基本分析方法抑制方法
电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性，使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案，而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显，调节方便维护简单，网络化等优点，而被越来越多应用，但它非线性，冲击性用电工作方式，带来干扰问题亦倍受关注。
一台变频器来讲，它输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。
本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法，谐波的抑制方法方面进行探讨。
【关键词】电力系统，变频器，谐波分析，谐波抑制。
【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了，但是，近年来，随着技术的发展成熟，越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器，而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落，强制要求电力用户提高其自身的功率因数，而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组，这两种情况的出现，使得电力系统的谐波问题变得更加严重。
电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源，而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应；半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生，与过去粗笨的设备相比，这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感，但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。
而为了得到可靠清洁的电力能源，人们必须面对电流和电压畸变的问题，而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。
【正文】1、变频器谐波产生从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流整流器变成直流，然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流，没有中间直流环节。
它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换，负荷上就获了交变输出电压，幅值决定于各整流装置控制角，频率决定于两组整流装置切换频率。
变频器谐波产生与抑制论文
变频器谐波的产生与抑制【摘要】随着工业生产自动化技术的逐步提高，变频器使用范围的逐步加大，变频器高次谐波带来的电磁干扰和污染问题也越来越严重，变频器系统的谐波干扰和污染问题也越来越突出，尤其是在高精度仪表和微电子控制系统等应用中，谐波干扰问题尤为突出。
怎样处理好变频器系统的谐波污染对于变频器的进一步推广应用，特别是在对谐波污染要求高的场所尤为关键，本文针对变频器谐波干扰的防范与处理措施进行了研究。
【关键词】变频器;高次谐波;干扰;隔离1.变频器谐波产生机理在电源侧有整流回路的非线性设备，都将因其非线性而产生高次谐波。
变频器的主电路一般为交-直-交组成，外部输入的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流，经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。
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高次谐波，谐波次数通常为6n±1。
如果电源侧电抗换流重叠!可以忽略，那么第”次高次谐波电流的有效值为基波电流的1/k。
2.高次谐波危害谐波问题由来已久，近年来这一问题由于两个因素的共同作用变得更加严重，这两个因素是：工业界为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置，使得与晶闸管相关设备的使用迅猛增长，并伴随着谐波源的同步增加和放大；电力用户为改善功率因数而大量增加使用电容器组，并联电容器以谐振的方式加重了谐波的危害。
非线性负荷产生的谐波电流注入电网，使变压器低压侧谐波电压升高，低压侧负荷由于谐波干扰而影响正常工作，另一方面谐波电压又通过供电变压器传递到高压侧干扰其他用户。
在三相回路中，3的整数倍次谐波电流是零序电流，零序电流在中性线中是相互叠加的。
零序谐波电流主要是由三相四线制非线性设备产生的，使供电系统中的中性线电流很大。
当中性线上有较大的谐波电流时，中性导线的阻抗在谐波下能产生大的中性线电压降，此中性线电压降以共模干扰形式干扰计算机和各种微电子系统的正常工作，使控制设备和精密仪器工作不可靠，且故障率高。
变频器干扰的产生及消除
三相负载对称，没有零序电流
第3章 变频器干扰的产生与消除
2. 变频器出现零序电流的原因 因为整流管的电流不连续，三相电流时通时断，负载中 性点对电源中性点出现摆动，出现电位差。如果电动机 的外壳接地，定子绕组通过分布电容形成接地电流，该 电流也通过转子流向机壳。该电流破坏轴承的绝缘，使 轴承损坏。必要时电动机转子安装接地滑环。
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.2.5 变频器安装附件
1.避雷器 2.隔离开关 3.工作接触器 4.交流电抗器 5. 电磁滤波器 6.零序滤波器
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.3 电磁干扰故障的排除 3.3.1 电磁干扰的三种途径 变频器的干扰途径为：传导干扰、电磁波辐射干扰和磁场耦合干扰。
第3章 变频器干扰的产生与消除
1.传导干扰 是整流电源电流的不连续性造成的。他是沿着电源线传播，凡是接到该 电源上的电器，都要受到干扰。 2. 电磁波辐射干扰 是因为变频器输出端PWM波辐射造成的。是无线传播，当信号线离干扰 线较近时会受到干扰。 3.磁场耦合干扰 是电流流动在导线周围产生 的磁场形成的干扰。干扰距 离较近。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.减小零序电流的方法 1）接入电抗器，使电流变得较连续。 2） 在输入和输出端套入磁环，当三相电流平衡时，磁环 中的磁通为零；当出现不平衡电流时，不平衡电流在磁环 中产生磁通，磁环产生阻抗，阻止零序电流的流动。 这就是在变频器电源线上套瓷环的目的。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
案例12：.输出高次谐波干扰液位计输出. 1.案例现象：由变频器控制电动机拖动一台液体设备。在运 行调试中，变频器启动运行正常，而控制液体的液位计读 数偏高。在液位低于下限值时，液位计输出＞4mA；液 位未到设定上限值时，液位计却显示上限，致使变频器接 收停机指令，迫使变频器停止运行。 2.案例分析及处理：检查液位计，没有问题，这显然是变频 器的高次谐波干扰液位计，干扰传播途径是液位计的电源 回路或信号线。解决办法为： 将液位计的供电电源取自另一供电变压器，谐波干扰减弱， 再将信号线穿入钢管敷设，并与变频器主回路线隔开一定 距离。经这样处理后，谐波干扰基本消除，液位计工作恢 复正常。
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变频器的谐波干扰与抑制及参数设定
变频器是一种将交流电源转换为可调控频率和电压的电力变换装置，
广泛应用于工业生产中的电机驱动系统。
然而，变频器在运行过程中会产
生谐波干扰，给电气设备带来诸多问题。
本文将重点介绍变频器的谐波干扰、抑制方法以及参数设定。
一、变频器的谐波干扰
变频器在将电源交流电转换为电机驱动所需的直流电后，将其通过逆
变器部分将其转换为可调频率的交流电。
在这个过程中，电压和电流在逆
变器部分会发生波形的失真，进而产生谐波。
谐波表现为频率不同的电流
或电压的波形成分，由于谐波的存在，会导致电气设备的过热、寿命缩短、工作不稳定等问题。
二、谐波干扰的分类
谐波干扰主要分为电压谐波和电流谐波两种类型。
电压谐波是指在电
源侧（变频器输出侧），电压的波形失真导致谐波的产生；电流谐波是指
在电机侧（电机输出侧），电流的波形失真导致谐波的产生。
通常情况下，电流谐波对电气设备的影响更为严重，因此本文主要关注电流谐波的抑制
方法与参数设定。
三、抑制电流谐波的方法
1.增加滤波电容：通过在变频器输出侧添加滤波电容来减小电流谐波，滤波电容能够吸收一部分的谐波电流。
滤波电容的参数设定应根据谐波电
流的频率和幅值进行选择。
2.采用谐波抑制器：谐波抑制器是一种专业的设备，能够检测并抑制系统中的电流谐波波动。
谐波抑制器通过将谐波电流反馈给变频器，使其产生反向的谐波电流，从而抵消谐波波动。
3.增加输出滤波器：通过在变频器输出侧添加输出滤波器，可以有效地减小电流谐波。
输出滤波器可将变频器输出的方波电流转换为更接近正弦波的电流。
四、参数设定
参数设定是抑制谐波干扰的重要环节，合理设置变频器的参数可以减小谐波的产生。
参数设定的要点如下：
1.频率设定：根据实际情况设定变频器的输出频率，合理的频率设定能够减小谐波的产生。
2.减小调速时间：调速时间是指从起动到达设定速度所需的时间，减小调速时间能够降低谐波的产生。
3.加大滤波时间常数：滤波时间常数是指变频器输出电流和电压滤波的时间，加大滤波时间常数能够减小谐波的波动。
4.调整PWM频率：PWM频率是指变频器控制器内部的脉宽调制频率，调整PWM频率能够减小谐波的产生。
总结：
变频器的谐波干扰是一种常见的问题，但可以通过适当的方法和参数设置来减小谐波的产生。
通过选择合适的滤波电容、谐波抑制器和输出滤波器，以及设置合理的频率、调速时间、滤波时间常数和PWM频率，可以有效地抑制谐波干扰，提高电气设备的稳定性和寿命。