变频器会带来哪些电磁兼容和电能质量问题

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2017-05-10分享加入收藏关注：-

变频器带来的电磁兼容及电能质量问题

          变频器的出现为工业自动化控制、电机节能带来了革新。工业生产中几乎离不开变频器，即使在日常生活中，电梯、变频空调也成为不可缺少的部分，变频器已经开始渗入到生产、生活的各个角落。然而，变频器也带来了许多前所未有困扰，典型的现象包括：
          1）变频器工作时，继电保护器误动作；
          2）变频器工作时，PLC 工作异常、仪表读数错误；
          3）工厂安装了变频器后，无功补偿电容不能投切或者烧毁；
          4）工厂安装了变频器后，原来的配电系统不再满足要求，电缆、变压器过热，配电盘跳闸，变压器噪声增加；
          5）变频器驱动的电机，发热严重、噪声增加；
          6）变频器驱动的电机，绝缘容易损坏，轴承容易损坏。
    

为何变频器会产生这些问题      

          变频器之所以带来这些问题，是由变频器的工作原理所决定的。变频器主要由两部分组成：整流器和逆变器，整流器和逆变器是导致上述现象的根本原因。整流器工作时产生谐波电流，这在前面已经进行了充分的讨论。逆变器对直流电压进行控制，产生脉宽调制（PWM）波，PWM 电压波形是电磁干扰和损伤电机的根本原因，如图 1 所示。

          现代变频器的体积更小，效率更高。然而，伴随着这些技术进步，上述的一些问题也越来越严重。之所以出现这样的情况，是因为现代变频器中使用了高性能的 IGBT 作为输出电路的开关器件，这种器件的开关速度非常快，使 PWM 波形的上升沿与下降沿很短。根据付立业分析，脉冲的上升沿越短，则意味着脉冲中所包含的高频成份越丰富。高频成份丰富，意味着会有更多的机会产生电磁辐射与电磁耦合。另外，PWM 更短的上升沿时间，也会对电机产生更严重的损伤。
          变频器的导致电磁兼容问题和电能质量问题的根本原因如表 1 所示。

          由于变频器工作时产生了很多电磁兼容和电能质量问题，因此，在使用变频器时，要采取适当的措施，减小这些电磁兼容和电能质量问题可能。航天科工集团二院 706 所，凭借对变频器所关联的电磁兼容问题的深入研究，开发了系列产品，能够解决变频器带来的各种电磁兼容和电能质量问题。针对变频器的各种潜在危害，可以选用的产品如表 2 所示。
          表 2：针对变频器各种危害可以采取的措施

变频器谐波治理的方法

          针对变频器产生的谐波干扰问题，领步（北京）电能质量设备有限公司研发成功一款变频器专用有源滤波器，LBAPF-BP 系列变频器专用有源滤波器它能够有效解决谐波干扰问题， 利用 PWM 变流技术核心优势，定向控制 IGPT 的开放频率，调节闲置的 13 次以上滤波通道，精确转换成 2-13 次滤波通道，聚焦于变频设备产生的 2-13 次谐波尤其 5 次和 7次谐波电流的动态精确性治理消减。

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