變頻器的出現為工業自動化控制、電機節能帶來了革新。工業生產中幾乎離不開變頻器，即使在日常生活中，電梯、變頻空調等也成為不可缺少的部分，變頻器已經開始滲入到生產、生活的各個角落。
變頻器的出現為工業自動化控制、電機節能帶來了革新。工業生產中幾乎離不開變頻器，即使在日常生活中，電梯、變頻空調等也成為不可缺少的部分，變頻器已經開始滲入到生產、生活的各個角落。然而，變頻器的廣泛使用也帶來了許多前所未有困擾，典型的電磁兼容/電能質量現象包括：
①變頻器工作時，繼電保護器誤動作;
②變頻器工作時，PLC工作異常、儀表讀數錯誤;
③工廠安裝了變頻器後，無功補償電容不能正常投切甚至燒燬;
④工廠安裝了變頻器後，原來的配電系統不再滿足要求，電纜、變壓器過熱，配電盤跳閘，變壓器溫升、噪聲加大;
⑤ 變頻器驅動的電機，發熱嚴重、噪聲增加;
⑥變頻器驅動的電機，絕緣容易損壞，軸承容易損壞。
變頻器之所以帶來這些問題，是由變頻器的工作原理所決定的。變頻器主要由兩部分組成：整流器和逆變器，整流器和逆變器是導致上述現象的根本原因。整流器工作時產生諧波電流，這些諧波電流會影響供電的變壓器及周邊電子設備。逆變器對直流電壓進行控制，產生脈寬調製(PWM)波，PWM電壓波形是電磁干擾和損傷電機的根本原因，如圖1所示。
圖1 變頻器產生電磁兼容/電能質量問題
現代變頻器的體積更小，效率更高。然而，伴隨著這些技術進步，上述的一些問題也越來越嚴重。之所以出現這樣的情況，是因為現代變頻器中使用了高性能的IGBT作為輸出PWM的開關器件，這種器件的開關速度非常快，使PWM波形的上升沿與下降沿很短。根據付立業分析，脈衝的上升沿越短，則意味著脈衝中所包含的高頻成份越豐富。高頻成份豐富，意味著會有更多的機會產生電磁輻射與電磁耦合。另外，PWM更短的上升沿時間，也會對電機產生更嚴重的損傷。
變頻器導致電磁兼容和電能質量問題的根本原因如表1所示
表1 變頻器導致電磁兼容問題的機理和現象
由於變頻器工作時產生了很多電磁兼容和電能質量問題，因此，在使用變頻器時，要採取適當的措施，減小這些電磁兼容和電能質量問題發生的可能。航天綠電工程師憑藉對變頻器所關聯的電磁兼容和電能質量問題的深入研究，開發了航天綠電系列產品，能夠解決變頻器帶來的各種電磁兼容和電能質量問題。針對變頻器的各種潛在危害，可以選用的產品如表2所示。
表2 針對變頻器各種危害採取的措施
要解決的問題技術措施
減小變頻器的諧波電流發射，滿足GB17625或者THID<8%的要求在變頻器的電源輸入端安裝HTHF濾波器
減小變頻器的射頻電流傳導發射，消除對其他電子設備的干擾變頻器輸入端安裝電抗器，並安裝EMFI射頻干擾濾波器
保護電機的繞組，使其免受PWM電壓波的損傷(電纜的長度小於300米)①在電機端安裝SVA尖峰電壓吸收器
在變頻器的輸出端安裝DVF濾波器
保護電機的繞組，使其免受PWM電壓波的損傷(電纜的長度大於300米)在變頻器端SWF正弦波濾波器
電機噪聲大，溫度高在變頻器端SWF正弦波濾波器
電機軸承經常損壞①在變頻器端SWF正弦波濾波器
②在變頻器輸出端安裝EMFO共模濾波器
③在電機端安裝SVA尖峰電壓吸收器
減小變頻器與電機之間的電纜的電磁輻射，消除對其他電子設備的干擾在變頻器輸出端安裝EMFO共模濾波器
使用屏蔽電纜
閱讀更多 社會人士 的文章
