高次諧波的產(chǎn)生原因

1、可控硅整流裝置和調(diào)壓裝置等的廣泛使用，晶閘管在大量家用電器中的普通采用，以及各種非線性負(fù)荷的增加導(dǎo)致波形畸變。

2、設(shè)備設(shè)計(jì)思想的改變。過(guò)去傾向于采用在額定情況以下工作或余量較大的設(shè)計(jì)。現(xiàn)在為了競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)電工設(shè)備傾向于采用在臨界情況下的設(shè)計(jì)

高次諧波對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害

①引起電動(dòng)機(jī)附加發(fā)熱，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的額外溫升。

②高次諧波使變頻器輸出電壓波形失真，輸出電壓中會(huì)疊加由于開關(guān)開閉時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓。該浪涌電壓的峰值很高，可對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣產(chǎn)生不良影響，甚至?xí)舸┙^緣。

③諧波還會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

高次諧波的危害

1、電力電子設(shè)備

電力電子設(shè)備通常靠精確電源零交叉原理或電壓波形的形態(tài)來(lái)控制和操作，若電壓有諧波成分時(shí)，零交叉移動(dòng)、波形改變、以致造成許多誤動(dòng)作。

2、電力電容器

當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時(shí)，由于頻率增大，電容器阻抗瞬間減小，涌人大量電流，因而導(dǎo)致過(guò)熱、甚至損壞電容器，還有可能發(fā)生共振，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

3、變壓器

電流和電壓諧波將增加變壓器銅損和鐵損，結(jié)果使變壓器溫度上升，影響絕緣能力，造成容量裕度減小。諧波還能產(chǎn)生共振及噪聲。

4、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

電流和電壓諧波同樣使電動(dòng)機(jī)銅損和鐵損增加，溫度升。同時(shí)諧波電流會(huì)改變電磁轉(zhuǎn)距，產(chǎn)生振動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)發(fā)生周期性轉(zhuǎn)速變動(dòng)，影響輸出效率，并發(fā)出噪聲。

5、開關(guān)設(shè)備

由于諧波電流使開關(guān)設(shè)備在起動(dòng)瞬間產(chǎn)生很高的電流變化率，使暫態(tài)恢復(fù)峰值電壓增大，破壞絕緣，還會(huì)引起開關(guān)跳脫、引起誤動(dòng)作。

6、保護(hù)電器

電流中含有的諧波會(huì)產(chǎn)生額外轉(zhuǎn)距，改變電器動(dòng)作特性，引起誤動(dòng)作，甚至改變其操作特性，或燒毀線圈。

7、計(jì)量?jī)x表

計(jì)量?jī)x表因?yàn)橹C波會(huì)造成感應(yīng)盤產(chǎn)生額外轉(zhuǎn)距，引起誤差，降低精度，甚至燒毀線圈。

8、其它

高次諧波還會(huì)對(duì)電腦、通信、設(shè)備電視及音響設(shè)備、載波遙控設(shè)備等產(chǎn)生干擾，使通信中斷，產(chǎn)生雜訊，甚至發(fā)生誤動(dòng)作，另外還會(huì)對(duì)照明設(shè)備產(chǎn)生影響。

高次諧波的抑制措施

高次諧波的對(duì)策，從設(shè)計(jì)制造角度：選用IGBT功率元件，空間電壓矢量控制，多相疊加，例如六相，十二相，多重化移相，調(diào)制過(guò)程中選擇合理的參數(shù)值等。一般以高品位，名牌和采用新技術(shù)的產(chǎn)品為好。從使用安裝角度：采用進(jìn)線AC電抗器，出線采用DC電抗器或正弦濾波器；不共用地線，分開供電電源（變頻器，受干擾設(shè)備分開供電）；易受干擾的設(shè)備采用隔離電感器供電；變頻器出線與進(jìn)線采用屏蔽線并接地，且分開一定距離；進(jìn)、出線穿金屬管并接地；輸出使用四芯電纜（一芯接地），電機(jī)外殼接地，變頻器單獨(dú)接地；采用絕緣型電源變壓器（中性點(diǎn)不接地）；縮短線路長(zhǎng)度；電源線和信號(hào)線單獨(dú)敷設(shè)，避免交叉，不能避免時(shí)，必須垂直交叉，絕對(duì)不能平等敷設(shè)；信號(hào)線屏蔽層不接到電機(jī)或變頻器的地，而應(yīng)該接到控制線路的公共端；必要時(shí)可采用零序電抗器、電涌吸收器、電涌抑制器，輸入抑制電抗器；使用絞線布線。亦可降低變頻器的載波頻率來(lái)消除干擾的影響。一般頻率降低干擾會(huì)下降，但噪音可能要大些，電流波形平滑性要差些。具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試而定，必須時(shí)采用專用的變頻電機(jī)。

總之，采用以上對(duì)策后，基本可消除高次諧波的干擾或大大減弱高次諧波的影響。以上諸多措施，只是選其中幾項(xiàng)即可，按現(xiàn)場(chǎng)具體條件、情況而定。