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在变频器的输入端可不可以安装有源滤波器?

来源:深圳言必信科技有限公司 发布时间:2019-11-22 点击量:1517

在变频器的输入端可不可以安装有源滤波器?变频器的谐波电流已经引起广泛的关注,与此对应,变频器的谐波治理技术也越来越被关注。要是变频器的谐波电流达到某个特定的指标,例如,THID<8%,一般只能采用专门的谐波滤波器,电抗器达不到这么严格的要求。


变频器电源线输入端安装的谐波滤波器一般有两种,一种是有源滤波器,另一种是无源滤波器。从电磁兼容的角度看,尽量避免在变频器的电源线输入端安装有源滤波器。因为,有源滤波器在工作时会产生较强的电磁干扰,这些干扰会导致电网上充满高频噪声,表现为毛刺,也会通过空间产生电磁辐射,对邻近的其它电子设备产生干扰。下面解释有源滤波器带来的电磁干扰风险。

有源滤波器的工作原理与变频器很类似,只不过有源滤波器的逆变器产生的谐波电流,而变频器的逆变器产生的是正弦波电流。因此,只要了解了变频器产生电磁干扰的机理,就容易了解有源滤波器产生电磁干扰的机理。

众所周知,变频器最强的电磁干扰源之一。变频器之所以产生很强的电磁干扰,是因为它输出PWM电压,也就是高频脉冲电压,这种高频电压会产生很强的电磁干扰。这种干扰通过途径对其他电子设备产生电磁干扰,变频器产生的几种干扰总结如图所示。

1) 输入电源线的谐波电流发射:由整流电路产生;

2) 输入电源线的射频电流发射:由逆变器泄漏到输入回路的高频成分;

3) 输入电源线的电磁辐射:电源线上有射频电流时,必然产生电磁辐射;

4) 输出电缆的电磁辐射:输出电缆上的电压波形为PWM电压波形,这种脉冲电压必然产生很强的电磁辐射。

有源滤波器是直接向电网上用PWM电压波的形式注入谐波电流,因此它产生图中的2项、3项、4项。需要注意的是,有源滤波器产生的第2项(射频电流发射)更加强烈。因为,在变频器的场合,射频电流仅仅是从逆变器泄漏到输入端,而有源滤波器是直接注入。

有源滤波器产生的干扰分布在载波频率(也就是PWM电压波形的脉冲重复频率)及其各高次谐波上。一般的有源滤波器,载波频率为10kHz,因此干扰主要产生在10kHz以上的各个频率。

我们知道,变频器都是要满足一定电磁兼容标准要求的,也就是要限制电磁干扰的发射。那么,安装了有源滤波器后,变频器的电磁干扰发射必然超标,导致变频器工作时产生电磁干扰。例如,某港口的龙门吊工作时,由于变频器的干扰,现场的视频监控系统受到干扰,图像质量很差。本来认为是谐波电流导致的,在变频器的电源线输入端安装了有源滤波器,结果干扰的情况更加严重。

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