中心議題：

• 討論變頻器的諧波幹擾與抑製辦法

解決方案：

• 對輻射源或被幹擾的線路進行屏蔽
• 分析3個抑製諧波幹擾的實例

變頻器中要進行大功率二極管整流
、大功率晶體管逆變，結果是在輸入輸出回路產生電流高次諧波
，幹擾供電係統、負載及其他鄰近電氣設備。在實際使用過程中，經常遇到變頻器諧波幹擾問題，下麵簡單介紹諧波產生的機理、傳播途徑及有效抑製幹擾的方法。

一
、變頻器諧波產生機理

變頻器的主電路一般為交-直-交組成，外部輸入380V/50Hz的de工gong頻pin電dian源yuan經jing三san相xiang橋qiao路lu不bu可ke控kong整zheng流liu成cheng直zhi流liu電dian壓ya信xin號hao，經jing濾lv波bo電dian容rong濾lv波bo及ji大da功gong率lv晶jing體ti管guan開kai關guan元yuan件jian逆ni變bian為wei頻pin率lv可ke變bian的de交jiao流liu信xin號hao。在zai整zheng流liu回hui路lu中zhong，輸shu入ru電dian流liu的de波bo形xing為wei不bu規gui則ze的de矩ju形xing波bo
，波bo形xing按an傅fu立li葉ye級ji數shu分fen解jie為wei基ji波bo和he各ge次ci諧xie波bo
，其qi中zhong的de高gao次ci諧xie波bo將jiang幹gan擾rao輸shu入ru供gong電dian係xi統tong。在zai逆ni變bian輸shu出chu回hui路lu中zhong
，輸shu出chu電dian流liu信xin號hao是shi受shouPWM載波信號調製的脈衝波形，對於GTR大功率逆變元件
，其PWM的載波頻率為2～3kHz，而IGBT大功率逆變元件的PWM最高載頻可達15kHz。同樣
，輸出回路電流信號也可分解為隻含正弦波的基波和其他各次諧波
，而高次諧波電流對負載直接幹擾。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，幹擾鄰近電氣設備。

二
、抑製諧波幹擾常用的方法

諧波的傳播途徑是傳導和輻射
，解決傳導幹擾主要是在電路中把傳導的高頻電流濾掉或者隔離；解決輻射幹擾就是對輻射源或被幹擾的線路進行屏蔽。具體常用方法：
（1） 變頻係統的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立
，或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。
（2）在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成必須是LC型
，吸收諧波和增大電源或負載的阻抗，達到抑製諧波的目的。
（3） 電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜
，並與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設，避免輻射幹擾。
（4） 信號線采用屏蔽線
，且布線時與變頻器主回路控製線錯開一定距離（至少20cm以上），切斷輻射幹擾。
（5）變bian頻pin器qi使shi用yong專zhuan用yong接jie地di線xian
，且qie用yong粗cu短duan線xian接jie地di
，鄰lin近jin其qi他ta電dian器qi設she備bei的de地di線xian必bi須xu與yu變bian頻pin器qi配pei線xian分fen開kai，使shi用yong短duan線xian。這zhe樣yang能neng有you效xiao抑yi製zhi電dian流liu諧xie波bo對dui鄰lin近jin設she備bei的de輻fu射she幹gan擾rao。

三、抑製諧波幹擾實例

例1，某變頻切換控製係統，變頻器啟動運行正常
，而鄰近液位計讀數偏高，一次表輸入4mA時


，液位顯示不是下限值；液位未到設定上限值時，液位計卻顯示上限，致使變頻器接收停機指令，迫使變頻器停止運行。

這顯然是變頻器的高次諧波幹擾液位計，幹擾傳播途徑是液位計的電源回路或信號線。解決辦法：將(jiang)液(ye)位(wei)計(ji)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)取(qu)自(zi)另(ling)一(yi)供(gong)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)，諧(xie)波(bo)幹(gan)擾(rao)減(jian)弱(ruo)
，再(zai)將(jiang)信(xin)號(hao)線(xian)穿(chuan)入(ru)鋼(gang)管(guan)敷(fu)設(she)，並(bing)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)主(zhu)回(hui)路(lu)線(xian)隔(ge)開(kai)一(yi)定(ding)距(ju)離(li)
，經(jing)這(zhe)樣(yang)處(chu)理(li)後(hou)，諧(xie)波(bo)幹(gan)擾(rao)基(ji)本(ben)抑(yi)製(zhi)
，液(ye)位(wei)計(ji)工(gong)作(zuo)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)。
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例2

，某變頻控製液位顯示係統
，液位計與變頻器在同一個櫃體安裝
，變頻器工作正常，而液位計顯示不準且不穩，起初我們懷凝一次表、二次表、信號線及流體介質有問題，更換所有這些儀表、信(xin)號(hao)電(dian)纜(lan)，並(bing)改(gai)善(shan)流(liu)體(ti)特(te)性(xing)，故(gu)障(zhang)依(yi)然(ran)存(cun)在(zai)，而(er)這(zhe)故(gu)障(zhang)就(jiu)是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)輸(shu)出(chu)回(hui)路(lu)電(dian)纜(lan)向(xiang)外(wai)輻(fu)射(she)，傳(chuan)遞(di)到(dao)信(xin)號(hao)電(dian)纜(lan)，引(yin)起(qi)幹(gan)擾(rao)。

解決辦法：液位計信號線及其控製線與變頻器的控製線及主回路線分開一定距離，且櫃體外信號線穿入鋼管敷設
，外殼良好接地，故障排除。

例3，某mou變bian頻pin控kong製zhi係xi統tong，由you兩liang台tai變bian頻pin器qi組zu成cheng，且qie在zai同tong一yi櫃gui體ti內nei

，變bian頻pin器qi調tiao頻pin方fang式shi均jun為wei電dian位wei器qi手shou調tiao方fang式shi
，運yun行xing某mou一yi台tai變bian頻pin器qi時shi
，工gong作zuo正zheng常chang


，兩liang台tai同tong時shi運yun行xing時shi，頻pin率lv互hu相xiang幹gan擾rao
，即ji調tiao節jie一yi台tai變bian頻pin器qi的de電dian位wei器qi對dui另ling一yi台tai變bian頻pin器qi的de頻pin率lv有you影ying響xiang，反fan過guo來lai也ye一yi樣yang。開kai始shi我wo們men認ren為wei是shi電dian位wei器qi及ji控kong製zhi線xian故gu障zhang

，排pai除chu這zhe種zhong可ke能neng後hou
，斷duan定ding是shi諧xie波bo幹gan擾rao引yin起qi。

解決辦法：把ba其qi中zhong一yi隻zhi電dian位wei器qi移yi到dao其qi他ta櫃gui體ti固gu定ding
，且qie引yin線xian用yong屏ping蔽bi信xin號hao線xian
，結jie果guo幹gan擾rao減jian弱ruo。為wei了le徹che底di抑yi製zhi幹gan擾rao
，重zhong新xin加jia工gong一yi個ge電dian控kong櫃gui
，並bing與yu原yuan櫃gui體ti一yi定ding距ju離li放fang置zhi，把ba其qi中zhong的de一yi台tai變bian頻pin器qi移yi到dao該gai電dian控kong櫃gui
，相xiang應ying的de接jie線xian及ji引yin線xian作zuo必bi要yao的de改gai動dong
，這zhe樣yang處chu理li後hou，幹gan擾rao基ji本ben消xiao除chu，故gu障zhang排pai除chu。

例4，某mou變bian頻pin控kong製zhi係xi統tong

，切qie換huan兩liang套tao機ji泵beng，原yuan先xian機ji泵beng是shi靠kao自zi耦ou降jiang壓ya啟qi動dong工gong頻pin運yun行xing正zheng常chang，現xian改gai為wei變bian頻pin運yun行xing，雖sui能neng實shi現xian調tiao頻pin減jian速su功gong能neng，但dan變bian頻pin器qi輸shu出chu端duan到dao電dian動dong機ji間jian的de輸shu出chu線xian嚴yan重zhong發fa熱re
，電dian動dong機ji外wai殼ke溫wen升sheng加jia重zhong，經jing常chang出chu現xian保bao護hu跳tiao閘zha。這zhe是shi由you於yu變bian頻pin器qi輸shu出chu電dian壓ya和he電dian流liu信xin號hao中zhong包bao含hanPWM高次諧波
，而諧波電流在輸出導線和電動機繞線上形成附加功率損耗。

解決辦法：babianpinqishuruxianyushuchuxianfenkai，fenbiezougezidedianlangou，xuanyongdayihaojiemiandedianlanhuanyuanxiandianlan，shuchuduanyudiandongjizhijiandedianlanchangdujinkenengduan。zheyangchulihou
，fareguzhangpaichu。duixianchangchuxiandegezhongbianpinqigaocixieboganrao，jibenshangdounengzhaoyishangjieshaodefangfashunliyizhi，danduixiebochengfenjifuduyaoqiuhenyandeshebei，chediyizhigaocixieboganraofeichangkunnan
，youdaijinyibugongguanjiejue。

總結：

本ben文wen通tong過guo對dui變bian頻pin器qi的de諧xie波bo幹gan擾rao與yu抑yi製zhi辦ban法fa的de討tao論lun

，分fen析xi了le變bian頻pin器qi諧xie波bo產chan生sheng機ji理li，提ti出chu了le抑yi製zhi諧xie波bo幹gan擾rao常chang用yong的de五wu種zhong方fang法fa以yi及ji列lie舉ju了le抑yi製zhi諧xie波bo幹gan擾rao的de3個實例。通過本文電子工程師們可以學習到很多變頻器的諧波幹擾與抑製辦法的思路和解決措施
，相信對工程師們有很大的幫助。