高次諧波的危害具體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　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，溫度上升。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。

　　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，涌入大量電流，因而導(dǎo)致過(guò)熱甚至損壞電容器，還有頻可達(dá)15.同樣，輸出回路電流信號(hào)也可分解為只含基波和其他各次諧波。

　　與般無(wú)線電電磁干擾樣，變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過(guò)傳導(dǎo)電磁輻射和感應(yīng)耦合種方式對(duì)電源及鄰近用電設(shè)備產(chǎn)生諧波污染。傳導(dǎo)是指高次諧波按著各自的阻抗分流到電源系統(tǒng)和并聯(lián)的負(fù)載，對(duì)并聯(lián)的電氣設(shè)備產(chǎn)生千擾感應(yīng)耦合是指在傳導(dǎo)的過(guò)程中，與變頻器輸出線平行敷設(shè)的導(dǎo)線又會(huì)產(chǎn)生電磁耦合形成感應(yīng)干擾電磁輻射是指變頻器輸出端的高次諧波還會(huì)產(chǎn)生輻射作用，對(duì)鄰近的無(wú)線電及電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。其干擾途徑1.

　　雖然變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性，但是由于變頻器中要進(jìn)行大功率極管整流大功率晶體管逆變，結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生高次諧波電流，對(duì)供電系統(tǒng)負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾，尤其是在對(duì)防干擾要求比較高擾問(wèn)尤為突出。

　　胃淹傳動(dòng)與控制技術(shù)是目前發(fā)展比較為迅速的技術(shù)之，在異步電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方式中，變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)占有極其重要的地位。這類(lèi)系統(tǒng)具有功率因數(shù)高輸出諧波小起動(dòng)平穩(wěn)調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)均已成功應(yīng)用，由于變頻器具有高效節(jié)能和智能化的特點(diǎn)，己經(jīng)成為提高能源產(chǎn)出和控制特性改善機(jī)械設(shè)備性能的個(gè)強(qiáng)有力實(shí)際上不限于通用變頻器，晶閘管供電的直流電動(dòng)機(jī)無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)等凡是在電源側(cè)有整流回路的，都將產(chǎn)生因其非線性弓起的高次諧波。

　　輸入端諧波產(chǎn)生機(jī)理變頻器的主電路般為交直交組成，外部輸入38050也的工頻電源經(jīng)相橋路不可控整流成直流電壓，經(jīng)電容濾波及大功率晶體管開(kāi)關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中，輸入電流的波形為不規(guī)則的矩形波，波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波，諧波次數(shù)通常為6乃±1次高次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。

　　如果電源側(cè)電抗充分小換流重疊角可以忽略，那么必高次諧波為基波電流的1；3.

　　輸出端諧波產(chǎn)生機(jī)理在逆變輸出回路中，輸出電流信號(hào)是受，載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形。對(duì)于618大功率逆變?cè)?，其，勺載波頻率為2，3，而1大功率逆變?cè)柠惐容^高載變頻器電磁諧波污染及抑制措施傳導(dǎo)十?dāng)_可能發(fā)生共振，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

　　開(kāi)關(guān)設(shè)備由于諧波電流使開(kāi)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(kāi)關(guān)跳脫引起誤動(dòng)作。

　　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。

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

　　電力電子設(shè)備電力電子設(shè)備通?？烤_電源零交叉原理或，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。

　　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。

　　變頻器輸入側(cè)高次諧波污染的解決途徑⑴在變潘交流輸入側(cè)篦交流電抗器增大整流腠使整流重疊角增大，減小高次諧波。

　　在電力回路中并聯(lián)使用交流濾波器，能將來(lái)自變頻器，對(duì)于裝設(shè)多臺(tái)變頻器的場(chǎng)合，可各配專(zhuān)用的變壓器，利用輸入變壓器相位錯(cuò)開(kāi)的方法抑制高次諧波。

　　變頻器輸出側(cè)高次諧波污染的解決途徑降低，制的輸出波形中所含有的交流諧波成分帶來(lái)的磁雜訊技術(shù)己越來(lái)越多地在各種變頻器中得到應(yīng)用，如采用更高頻率的開(kāi)關(guān)元件變頻器輸出端加裝濾波器，用隨機(jī)法調(diào)節(jié)切換頻率和閉環(huán)控制改善高次諧波。

　　不管采用何種方法，都不可能完全解決高次諧波的污染問(wèn)，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中為消除變頻器高次諧波對(duì)電氣設(shè)備是抑制和切斷千擾源切斷干擾對(duì)系統(tǒng)的耦合通道和降低對(duì)干擾信號(hào)的敏感性。解決傳導(dǎo)干擾主要是在電路中把傳導(dǎo)的高頻電流濾掉或者隔離解決輻射干擾就是對(duì)輻射源或被千擾的線路進(jìn)行屏蔽解決耦合干擾就是合理布置干擾源和被干擾線路的距離走向，避免耦合產(chǎn)生。

　　除了采用諸如隔離屏蔽接地合理布線等抑制千擾傳播的技術(shù)方法以外，還可以采取回避和疏導(dǎo)的技術(shù)處理，如濾波吸收和旁路等等，這些回避和疏導(dǎo)技術(shù)簡(jiǎn)單而巧妙，有時(shí)可以代替成本費(fèi)用昂貴而質(zhì)量體積較大的硬件措施，收到事半功倍的效果。

　　防止干擾對(duì)策接線，斤=隔離技術(shù)是電磁兼容性中的重要技術(shù)之。所謂干擾的隔離，是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開(kāi)來(lái)，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。電磁兼容的隔離技術(shù)分為磁電光電機(jī)電和聲電等幾種隔離方式。

　　1在變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中，通常是在電源和放大器電路之間電源線上采用隔離變壓器以消除傳導(dǎo)干擾。

　　吏所有的信號(hào)線很好地絕緣，使其不可能漏電，這樣，防止由于接觸引入的干擾。

　　將不同種類(lèi)的信號(hào)線隔離鋪設(shè)在不同電纜槽中，或用隔板隔開(kāi)，可根據(jù)信號(hào)不同類(lèi)型將其按抗噪聲干擾的能力分成幾等。模擬量信號(hào)低電平開(kāi)關(guān)信號(hào)用的數(shù)據(jù)通信線路建議用屏蔽雙絞線連接，模擬量信號(hào)線必須單獨(dú)占用電纜管或電纜槽。低電平開(kāi)關(guān)信號(hào)數(shù)據(jù)通信線路也要單獨(dú)走線，不可和動(dòng)力線和大負(fù)載信號(hào)線在起平行走線。高電平的開(kāi)關(guān)量的輸入輸出以及其他繼電器輸入輸出信號(hào)建議用雙絞線連接，也是單獨(dú)走電纜管或電纜槽。

　　在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)則可以采用光電耦合器件進(jìn)行隔離輸入，必要時(shí)信號(hào)也可以選用光纜進(jìn)行傳輸。

　　機(jī)電隔離般采用有觸點(diǎn)電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而阻止了電路費(fèi)合產(chǎn)生的電磁干擾的傳輸，但是繼電器的線圈工作頻率較低，不適用于工作頻率較高的場(chǎng)合另外為解決在觸點(diǎn)通斷時(shí)的火花干擾還需加裝熄火花電路。

　　聲電隔離是利用正壓電效應(yīng)進(jìn)行換能，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，主要應(yīng)用在電視和通信中，作為帶通帶阻濾波器，鑒頻器和振蕩器等等。

　　屏蔽技術(shù)屏蔽是提高電子系統(tǒng)和電子設(shè)備電磁兼容性的重要措施之，它能有效地抑制通過(guò)空間傳播的各種干擾，既可阻止或減少電子設(shè)備內(nèi)部的輻射電磁能對(duì)外的傳輸，又可阻止或減少外部輻射電磁能對(duì)電子設(shè)備的影響。

　　屏蔽按機(jī)理可以分為電場(chǎng)屏蔽磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽，對(duì)于變頻器應(yīng)用而言比較常的是電場(chǎng)屏蔽，即用金屬導(dǎo)體，把被屏蔽的元件組合件和信號(hào)線包圍起來(lái)。這種方法對(duì)電容性耦合噪聲抑制效果很好。

　　⑴用雙絞線代替兩根平行導(dǎo)線是抑制磁場(chǎng)干擾的有效辦法。

　　濾波技術(shù)濾波器既可抑制從電子設(shè)備引出的傳導(dǎo)干擾，又能抑制從電網(wǎng)引入的傳導(dǎo)干擾。干擾濾波器安裝在電源線與電子設(shè)備之間。它可使工頻電源通過(guò)，而阻止高頻噪聲通過(guò)，對(duì)提高設(shè)備的可靠性有重要作用。

　　2為抑制變頻器輸入側(cè)的諧波電流，改善功率因素，可在變頻器輸入端串聯(lián)交流電抗器。

　　為改善變頻器輸出電流，減少電動(dòng)機(jī)噪聲，可在變頻器輸出端串聯(lián)交流電抗器。

　　⑷為減少電磁噪聲和損耗，在變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器為減少對(duì)電源干擾，可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器應(yīng)把濾波器外殼與變頻器外殼牢固可靠地固定在起，否則會(huì)增大接觸電阻，降低濾波性能盡量避免濾波器號(hào)的抑制能力，比較有效的解決辦法是將濾波器安裝在變頻器機(jī)殼的進(jìn)線處。

　　濾波器接線妒斤。

　　接地措施接地的作用有兩類(lèi)是保護(hù)人和設(shè)備不受損害，此類(lèi)，3電源濾波器4變頻器連掊意接地叫保護(hù)接地是抑制干擾，此類(lèi)接地又叫工作接地。

　　接地是抑制電磁干擾提高電子設(shè)備電磁兼容性的重要手段之。正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來(lái)干擾，又能6單低設(shè)備本身對(duì)外界的干擾。

　　為了使變頻控制系統(tǒng)以及與之相連的儀均能可靠運(yùn)行并保證測(cè)量和控制精度，必須為變頻器設(shè)立可靠地工作接地。它分為電源地信號(hào)地模擬地認(rèn)6屏蔽地，在石化和其他防爆系統(tǒng)中還有本安地，按其接地點(diǎn)方式又分為單點(diǎn)地多點(diǎn)地混合地和浮地。

　　變頻器系統(tǒng)的正確接地是提高變頻器抑制噪聲能力和減小變頻器干擾的重要手段，因此在實(shí)際應(yīng)用中定要非常重視。從抑制干擾的角度來(lái)看，將電力系統(tǒng)地和變頻器系統(tǒng)的所有地分開(kāi)是很有好處的，因?yàn)榘汶娏ο到y(tǒng)的地線是不太干凈的。但從工程角度來(lái)看，在有些場(chǎng)合下單設(shè)變頻器系統(tǒng)地并保證其與供電系統(tǒng)地隔開(kāi)定距離是很困難的，這時(shí)可以考慮能否將變頻控制系統(tǒng)地和供電地陽(yáng)共用個(gè)時(shí)，還要考慮幾個(gè)因素系統(tǒng)地上是否干擾較小，有無(wú)大電流設(shè)備起停頻繁供電系統(tǒng)地的接地電阻是否很小，而且整個(gè)接地網(wǎng)各個(gè)部分的電位差是否很小變頻控制系統(tǒng)的抗干擾能力以及所用到的傳輸信號(hào)的抗干擾能力是否夠大，如有無(wú)小信號(hào)熱電偶，熱電阻的直接傳輸?shù)取?p>　　假若上述均成立則共地成立，否則不能共地。具體做法是各種變頻器系統(tǒng)地在機(jī)柜內(nèi)部自己分別接地，匯于變頻機(jī)取保護(hù)地義叫機(jī)觸，電灌地又叫卿地柜內(nèi)的46匯流排，然后用較粗的導(dǎo)體銅將各匯地點(diǎn)聯(lián)起來(lái)，接到個(gè)公共的接地體5上，禁止將變頻器系統(tǒng)地接到避雷地上。接線4.

　　另外，變頻器的各種接地在沒(méi)匯到接地匯流排前，彼此之間應(yīng)保證絕緣，避免接地干擾。

　　⑵屏蔽接地在通信速率低于2時(shí)，選用點(diǎn)接地效果較好，對(duì)于采用，如打1防，此3總線控制的高速率30，12.通信控制電纜的屏蔽層應(yīng)該選用多點(diǎn)接地，即在該電路系統(tǒng)中，用塊接地平板代替電路中每部分各自接的地回路。因?yàn)榻拥毓?線的感抗與頻率和長(zhǎng)度成正比，工作頻率高時(shí)將增加共地阻抗，從而影響屏蔽接地效果，所以要求地線的長(zhǎng)度盡量短。采用多點(diǎn)接地時(shí)，盡量找比較接近的低阻值接地面接地，并比較好也應(yīng)該兩端接地，并且采取在通信線路較長(zhǎng)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)的終端加終端匹配電阻等抗干擾措施。對(duì)于電纜的多點(diǎn)接地，個(gè)附加的好處是可以減少屏蔽層的靜電耦合。

　　另外，還有個(gè)根據(jù)傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)來(lái)判別接地方式的參考標(biāo)準(zhǔn)。以傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)入的14為界，通信傳輸線長(zhǎng)度小于，4時(shí)采用點(diǎn)接地長(zhǎng)度大于入4時(shí)，由于屏蔽層也能起到天線作用，應(yīng)采用多點(diǎn)接地。在多點(diǎn)接地時(shí)，比較理想的情況是每隔0.05，0.1入有個(gè)接地點(diǎn)。

　　對(duì)于抗干擾要求非常高的場(chǎng)合，可采用雙重靜電屏蔽的電纜，此時(shí)，外屏蔽層接至屏蔽地線，內(nèi)屏蔽層接至系統(tǒng)地線。對(duì)于共模干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，可通過(guò)添加共模電感來(lái)消除共模干擾，對(duì)于多點(diǎn)地電位浮動(dòng)的場(chǎng)合，可采用隔離模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，徹底杜絕干擾。

　　⑶信號(hào)接地在采用外部傳感器的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，距離較遠(yuǎn)時(shí)，定要保證外部設(shè)備和變頻器的可靠獨(dú)立接地，或者選用傳感器外殼不與控制屏蔽層連接的傳感器，在變頻器側(cè)實(shí)施點(diǎn)接地距離較近時(shí)，可采用公共接地母排接地，保證傳感器與控制設(shè)備接地點(diǎn)之間電位差近似為零，從而消除地環(huán)流形成的干擾。但在有些場(chǎng)合，現(xiàn)場(chǎng)端必須接地，這時(shí)，必須注意原信號(hào)的輸入端子絕對(duì)不許和變頻控制系統(tǒng)的接地線有任何電氣連接，而變頻控制系統(tǒng)在處理這類(lèi)信號(hào)時(shí)，必須在前端采用有效的隔離措施。

　　1本安接地本安接地是本安儀或安全柵的接地。這種接地除了抑制干擾外，還有使儀和系統(tǒng)具有本質(zhì)安全性質(zhì)的措施之。本安接地會(huì)因?yàn)椴捎玫脑O(shè)備不同而不同，安全柵的作用是保護(hù)危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)端永遠(yuǎn)處于安全電源和安全電壓范圍之內(nèi)。

　　如果現(xiàn)場(chǎng)端短路，則由于負(fù)載電阻和安全柵電阻7限流作用，會(huì)將導(dǎo)線上的電流限制在安全范圍內(nèi)，使現(xiàn)場(chǎng)端不33產(chǎn)生很高的溫度，弓1起燃燒。第種情況，如果變頻器產(chǎn)生故障，則高壓電信號(hào)加入了信號(hào)回路，由于齊納級(jí)勺嵌位作用，也使電壓位于安全范圍。值得提醒的是，由于齊納安全柵的引入，使得信號(hào)回路上的電阻增大了許多，因此，在設(shè)計(jì)輸出回路的負(fù)載能力時(shí)，除了要考慮真正的負(fù)載要求以外，還要充分考慮安全柵的電阻，留有余地。齊納式安全柵接線原理5.

　　圍3齊納玫妥仝接線原押。

　　點(diǎn)都在計(jì)算機(jī)這側(cè)，可以連在起，形成點(diǎn)接地。而，點(diǎn)是變送器外殼在現(xiàn)場(chǎng)的接地，若現(xiàn)場(chǎng)和控制室兩接地點(diǎn)間有電位差存在，那么，點(diǎn)和點(diǎn)的電位就不同了。假設(shè)我們以作為參考點(diǎn)，假定是0點(diǎn)出現(xiàn)10的電勢(shì)，此時(shí)，點(diǎn)和E點(diǎn)的電位仍為24V，那么A和D間就可能有34V的電位差了，己超過(guò)安全極限電位差，但齊納管不會(huì)被擊穿，因?yàn)榉陵?yáng)間的電位差沒(méi)變，因而起不到保護(hù)作用。這時(shí)如果不小心現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)線碰到外殼上，就可能引起火花，可能會(huì)點(diǎn)燃周?chē)目扇夹詺怏w，這樣的系統(tǒng)也就不具備本安性能了。所以，在涉及到安全柵的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施時(shí)，定要保證，點(diǎn)和8莊點(diǎn)的電位近似相等。在具體實(shí)踐中可以用以下方法解決此問(wèn)用根較粗的導(dǎo)線將，點(diǎn)與8點(diǎn)連接起來(lái)，來(lái)保證，點(diǎn)與8點(diǎn)的電位比較接近。另種就是利用統(tǒng)的接地網(wǎng)，將它們分別接到接地網(wǎng)上，這樣，如果接地網(wǎng)的本身電阻很小，再用較好的連接，也能保證，點(diǎn)和8點(diǎn)的電位近似相等。但注意，此接地定不要與上面幾種接地發(fā)生沖突。

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的逐步提高，變頻器使用范圍的逐步加大，變頻器高次諧波帶來(lái)的電磁干擾和污染問(wèn)也越來(lái)越突出，怎樣處理好變頻器系統(tǒng)的諧波干擾污染成了變頻器進(jìn)步推廣應(yīng)用，特別是在對(duì)諧波污染要求高的場(chǎng)所的推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。本文從變頻器工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，從隔離屏蔽濾波和接地個(gè)方面全面闡述了抑制和消除干擾的方法，對(duì)提高變頻器等工業(yè)設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性具有定指導(dǎo)意義。