變頻器輸入端是否可以安裝無源濾波器?變頻器的諧波電流引起了廣泛的關(guān)注。相應(yīng)地,變頻器的諧波控制技術(shù)也越來越受到重視。如果變頻器的諧波電流達(dá)到某一指標(biāo),如thid<8%,專用諧波濾波器只能普遍使用,電抗器不能滿足這樣嚴(yán)格的要求。通常,在電力線輸入端安裝有兩種諧波濾波器,一種是有源濾波器,另一種是無源濾波器。從電磁兼容的角度出發(fā),盡量避免在變頻器的電源線輸入端安裝有源電力濾波器。因?yàn)橛性措娏V波器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。這些干擾會(huì)使電網(wǎng)充滿高頻噪聲,表現(xiàn)為毛刺。它還會(huì)通過太空產(chǎn)生電磁輻射,對附近的其他電子設(shè)備造成干擾。下面說明無源濾波器帶來的電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)。
有源濾波器的工作原理與變頻器類似,只是有源濾波器的逆變器產(chǎn)生諧波電流,而變頻器的逆變器產(chǎn)生正弦波電流。因此,只要了解變頻器產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理,就可以很容易地了解有源電力濾波器產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理。眾所周知,
逆變器是**強(qiáng)大的電磁干擾源之一。變頻器產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的原因是它輸出的是PWM電壓,即高頻脈沖電壓,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾。這種干擾通過這種方式對其他電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。圖中總結(jié)了變頻器產(chǎn)生的幾種干擾。
1)輸入電源線諧波電流發(fā)射:整流電路產(chǎn)生;
2)輸入電源線射頻電流發(fā)射:逆變器漏入輸入電路的高頻分量;輸入電源線的電磁輻射:當(dāng)電源線上存在RF電流時(shí),電磁輻射是不可避免的;
3)輸出電纜的電磁輻射:輸出電壓波形在PWM電壓波形上的輸出電纜上,這種脈沖電壓必然產(chǎn)生強(qiáng)電磁輻射。
有源濾波器以PWM電壓波的形式將諧波電流直接注入電網(wǎng),從而產(chǎn)生圖中的2、3、4項(xiàng)。需要注意的是,APF產(chǎn)生的第二項(xiàng)(射頻電流發(fā)射)更強(qiáng)。因?yàn)椋谧冾l器的情況下,射頻電流只從變頻器泄漏到輸入,而有源濾波器則直接注入。有源電力濾波器產(chǎn)生的干擾分布在載波頻率(即PWM電壓波形的脈沖重復(fù)頻率)及其高次諧波上。一般有源電力濾波器的載波頻率為10kHz,所以干擾主要產(chǎn)生在10kHz以上的每一個(gè)頻率上。眾所周知,
變頻器必須滿足某些電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求,即限制電磁干擾的發(fā)射。然后,無源濾波器安裝后,變頻器的電磁干擾發(fā)射必然超標(biāo),導(dǎo)致變頻器工作時(shí)產(chǎn)生電磁干擾。例如門式起重機(jī)在港口作業(yè)時(shí),由于變頻器的干擾,現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)受到干擾,圖像質(zhì)量較差。原來認(rèn)為是諧波電流引起的。變頻器的電源線輸入端安裝了有源濾波器,干擾比較嚴(yán)重。