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【摘 要】变频器是在20世纪80年代发展起来的，在21世纪得到了的快速发展，已经深入到各行各业对世界经济的发展起着很大的促进作用，但是变频器的谐波干扰仍然影响到工业企业的安全生产和经济运行，如何通过科学的设计，理想的设备布局、线路排放、并用规范的装配工艺安装来减少谐波的危害，使变频器的作用发挥到最佳。
【关键词】变频器 谐波干扰 科学设计 合理安装
交流电动机变频调速从20世纪80年代开始发展，电动机变频器调速由于它的转矩大、精度高、体积小、质量小、功能强、可靠性高、操作简便等功能都优于直流调速方式,因而开始在国外得到快速发展，我们国家发展较慢，到了21世纪，交流电动机变频调速，在我国的发展来的也更加迅猛。在石油石化、炼钢、机械、化纤纺织、建材、煤炭、电力电子、矿山、医疗设备制药、卷烟、汽车制造、造纸印刷、教学设备、注塑冲模、城市供水及污水处理行业得到了运用，把通用变频器经过一些智能控制单元,廉价的用到纺丝机、起重机、炼钢转炉、数控机床、印染设备、造纸生产线及高架旅运车上,特别是在研究、借鉴国外先进技术的基础上，设计出专用变频器, 都是一些国外大公司没有的。像抽油机、潜油电泵和注塑机械等专用变频系统的产品,填补了国际上的空白。对我国经济的发展以及世界经济的发展都起着很大的促进作用，交流电动机变频调速产品的广泛使用的原因，是因为变频器技术的先进优势。20世纪80年代国产的通用变频器主要是压频控制,进入21世纪不少品牌的变频器已向智能矢量控制及转矩控制方向发展;产品的可靠性得到提高，还缩短了同国外品牌产品的差距。但是变频器的谐波干扰仍然影响到工业企业的安全生产和经济运行，变频器系统的抗干扰能力大小是关系到整个变频器系统能不能可靠性运行的关键，这就要我们对设备和线路进行科学的设计、合理的布局及规范的工艺安装，这样可以减少谐波的产生，使变频器实际使用能力达到最佳。
谐波的定义就是当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，形成了非正弦电流，从而产生谐波。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
谐波一般会对变压器、感应电动机、电力电容器、开关设备、保护电器、计量表、电力电子设备以及电脑、电视、通信音响设备、载波遥控设备、照明设备等产生干扰，出现通信中断，产生杂讯，甚至发生误动作等现象。对这些设备及线路的布局设计和安装，要从以下几个方面去考虑：
一是采用屏蔽技术，屏蔽按机理一般分电场的屏蔽、磁场的屏蔽和电磁场的屏蔽。由于科学的不断发展，使先进的屏蔽产品也越来越多，通常使用金属及其他材料屏蔽干扰源，如铁壳等，输入、输出线最好采用专用的屏蔽电缆或用钢管屏蔽，决不能放于同一配管或线槽内，对于周围电子仪表、变送器等敏感装置的线路也要求屏蔽。可以用双绞线代替两根平行导线。为了使屏蔽有效，安装屏蔽罩是时必须进行可靠接地。安装的功用要合理可行，尽量保证不要有外泄的可能。
二是采用隔离措施，隔离措施是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。电磁兼容的隔离技术分为磁电、光电、机电和声电等几种隔离方式。将不同种类的信号线隔离铺设在不同的电缆槽中，或用隔板隔开；主电路的输入和输出线及控制线完全分离；在电源和放大器电路之间对电源线上变压器?的进行隔离；开关量信号在计算机控制系统中，可以采用光电耦合器件进行隔离输入，信号也可以选用光缆进行传输；机电隔离时，选用有触点电磁继电器，因为触点通断时的会出现火花干扰现象，有的还需加装R-C熄火花电路；?在电视和通信中，作为带通、鉴频器、振荡器和带阻滤波器等可以利用正压电效应进行换能，它们都属于?声电隔离。
三是安装，在变频器交流输入侧安装交流电抗器?， 进线采用AC型电抗器，出线采用DC型电抗器或正弦滤波器；直流电抗器串联安装在整流桥和滤波电容器之间，如果有的场合需要?装设多台变频器，则每个变频器都要配专用的变压器，利用输入变压器相位错开的方法抑制高次谐波。变频器输出侧在各种变频器中，已越来越多地使用抗磁杂讯技术。
四是滤波技术?，一般在电源输入端并联电源滤波器；或者在变频器输入端串联交流电抗器；在电源线与电子设备之间安装干扰滤波器。这样滤波器既可抑制从电子设备引出的传导干扰，又可以抑制从电网引入的传导干扰。
五是接地，实践证明，抑制噪声和防止干扰的最重要手段之一就是接地技术。良好的接地方式能够在很大程度上防止外部干扰的侵入，抑制内部噪声的耦合，提高系统的抗干扰能力，如果从安全和降低噪声的需求出发，必须接地，而变频器本身就有专用的接地端子pe端。接地的时候要注意选择合理接地方式。在安装中，要根据具体情况进行选用，绝对不要因为是接地不良而对设备产生新的干扰。变频器的接地方式一般有单点接地、多点接地及混合接地?等多种形式。注意不能将地线接在不能接在零线上，也不能讲接线接在电器设备的外壳上；?一般情况是一端是与接地极相连，接地线长度在20m以内，接地电阻取值<100ω；另?一端接到接地端子pe端，可用较粗的短线。
由于变频器技术的快速发展，变频器的应用不但是在工厂现在已经发展到酒店、商厦和写字楼、 社区，在音乐喷泉、无塔供水和中央空调等很多方面都用了不少变频器。变频器的用量和范围还将不断的增加,在这样大的市场潜力面前，如何通过科学的设计减少谐波的干扰，提高变频器的功用，是当前迫切需要解决的现实问题，本文通过设计设置抗干扰环节、注意安装工艺等实际方法，克服和抑制各种谐波干扰。随着变频器抗干扰技术进一步的发展，全球解决的发展需求，会对变频器的要求不断提高，变频器的谐波干扰问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决，“绿色”的变频器也将面世。
参考文献：
[1]变频器谐波产生与抑制方法的探讨 中国传动网 2009.06.05
[2]变频器应用中抗干扰问题的探讨 工控中国 2010.9.27
[3]变频器电磁谐波污染及抑制措施 林业科技情报 2009.41期
【关键词】变频器 谐波干扰 科学设计 合理安装
交流电动机变频调速从20世纪80年代开始发展，电动机变频器调速由于它的转矩大、精度高、体积小、质量小、功能强、可靠性高、操作简便等功能都优于直流调速方式,因而开始在国外得到快速发展，我们国家发展较慢，到了21世纪，交流电动机变频调速，在我国的发展来的也更加迅猛。在石油石化、炼钢、机械、化纤纺织、建材、煤炭、电力电子、矿山、医疗设备制药、卷烟、汽车制造、造纸印刷、教学设备、注塑冲模、城市供水及污水处理行业得到了运用，把通用变频器经过一些智能控制单元,廉价的用到纺丝机、起重机、炼钢转炉、数控机床、印染设备、造纸生产线及高架旅运车上,特别是在研究、借鉴国外先进技术的基础上，设计出专用变频器, 都是一些国外大公司没有的。像抽油机、潜油电泵和注塑机械等专用变频系统的产品,填补了国际上的空白。对我国经济的发展以及世界经济的发展都起着很大的促进作用，交流电动机变频调速产品的广泛使用的原因，是因为变频器技术的先进优势。20世纪80年代国产的通用变频器主要是压频控制,进入21世纪不少品牌的变频器已向智能矢量控制及转矩控制方向发展;产品的可靠性得到提高，还缩短了同国外品牌产品的差距。但是变频器的谐波干扰仍然影响到工业企业的安全生产和经济运行，变频器系统的抗干扰能力大小是关系到整个变频器系统能不能可靠性运行的关键，这就要我们对设备和线路进行科学的设计、合理的布局及规范的工艺安装，这样可以减少谐波的产生，使变频器实际使用能力达到最佳。
谐波的定义就是当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，形成了非正弦电流，从而产生谐波。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
谐波一般会对变压器、感应电动机、电力电容器、开关设备、保护电器、计量表、电力电子设备以及电脑、电视、通信音响设备、载波遥控设备、照明设备等产生干扰，出现通信中断，产生杂讯，甚至发生误动作等现象。对这些设备及线路的布局设计和安装，要从以下几个方面去考虑：
一是采用屏蔽技术，屏蔽按机理一般分电场的屏蔽、磁场的屏蔽和电磁场的屏蔽。由于科学的不断发展，使先进的屏蔽产品也越来越多，通常使用金属及其他材料屏蔽干扰源，如铁壳等，输入、输出线最好采用专用的屏蔽电缆或用钢管屏蔽，决不能放于同一配管或线槽内，对于周围电子仪表、变送器等敏感装置的线路也要求屏蔽。可以用双绞线代替两根平行导线。为了使屏蔽有效，安装屏蔽罩是时必须进行可靠接地。安装的功用要合理可行，尽量保证不要有外泄的可能。
二是采用隔离措施，隔离措施是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。电磁兼容的隔离技术分为磁电、光电、机电和声电等几种隔离方式。将不同种类的信号线隔离铺设在不同的电缆槽中，或用隔板隔开；主电路的输入和输出线及控制线完全分离；在电源和放大器电路之间对电源线上变压器?的进行隔离；开关量信号在计算机控制系统中，可以采用光电耦合器件进行隔离输入，信号也可以选用光缆进行传输；机电隔离时，选用有触点电磁继电器，因为触点通断时的会出现火花干扰现象，有的还需加装R-C熄火花电路；?在电视和通信中，作为带通、鉴频器、振荡器和带阻滤波器等可以利用正压电效应进行换能，它们都属于?声电隔离。
三是安装，在变频器交流输入侧安装交流电抗器?， 进线采用AC型电抗器，出线采用DC型电抗器或正弦滤波器；直流电抗器串联安装在整流桥和滤波电容器之间，如果有的场合需要?装设多台变频器，则每个变频器都要配专用的变压器，利用输入变压器相位错开的方法抑制高次谐波。变频器输出侧在各种变频器中，已越来越多地使用抗磁杂讯技术。
四是滤波技术?，一般在电源输入端并联电源滤波器；或者在变频器输入端串联交流电抗器；在电源线与电子设备之间安装干扰滤波器。这样滤波器既可抑制从电子设备引出的传导干扰，又可以抑制从电网引入的传导干扰。
五是接地，实践证明，抑制噪声和防止干扰的最重要手段之一就是接地技术。良好的接地方式能够在很大程度上防止外部干扰的侵入，抑制内部噪声的耦合，提高系统的抗干扰能力，如果从安全和降低噪声的需求出发，必须接地，而变频器本身就有专用的接地端子pe端。接地的时候要注意选择合理接地方式。在安装中，要根据具体情况进行选用，绝对不要因为是接地不良而对设备产生新的干扰。变频器的接地方式一般有单点接地、多点接地及混合接地?等多种形式。注意不能将地线接在不能接在零线上，也不能讲接线接在电器设备的外壳上；?一般情况是一端是与接地极相连，接地线长度在20m以内，接地电阻取值<100ω；另?一端接到接地端子pe端，可用较粗的短线。
由于变频器技术的快速发展，变频器的应用不但是在工厂现在已经发展到酒店、商厦和写字楼、 社区，在音乐喷泉、无塔供水和中央空调等很多方面都用了不少变频器。变频器的用量和范围还将不断的增加,在这样大的市场潜力面前，如何通过科学的设计减少谐波的干扰，提高变频器的功用，是当前迫切需要解决的现实问题，本文通过设计设置抗干扰环节、注意安装工艺等实际方法，克服和抑制各种谐波干扰。随着变频器抗干扰技术进一步的发展，全球解决的发展需求，会对变频器的要求不断提高，变频器的谐波干扰问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决，“绿色”的变频器也将面世。
参考文献：
[1]变频器谐波产生与抑制方法的探讨 中国传动网 2009.06.05
[2]变频器应用中抗干扰问题的探讨 工控中国 2010.9.27
[3]变频器电磁谐波污染及抑制措施 林业科技情报 2009.41期