變頻器是現代工業(yè)中廣泛應用的設備。由于用變頻器控制風機和水泵能夠顯著節(jié)省電能三速風機實物接線圖，因此應用日益廣泛。但是三速風機實物接線圖，變頻器工作時產生嚴重的諧波電流，這已經成為電網的主要污染源。變頻器諧波治理以及變頻器輸入濾波器已經變得日趨重要。

　　變頻器諧波帶來的最常見的故障現象是，無功補償裝置損壞、跳閘、變壓器過熱、同一個電網上的其他電子設備受干擾等等。主要是低壓變頻器工作時產生嚴重的諧波電流，中高壓變頻器一般適用12脈或18脈整流電路，產生的諧波電流很小。

　　低壓變頻器之所以產生諧波電流，是因為變頻器的輸入端是整流電路。整流電路是最典型的諧波源。一般低壓變頻器的輸入端是三相六脈整流電路，變頻器的電流波形如圖1(a)所示，諧波電流的頻譜如圖1(b)所示，主要成份是三速風機實物接線圖：5、7、11、13、17、19等（6N1的規(guī)律）。總諧波電流畸變率THID與變頻器的品牌、變頻器的功率、電網系統(tǒng)的阻抗、變頻器的負載等因素有關。

　　圖1 變頻器的輸入電流波形和頻譜

　　變頻器諧波電流發(fā)射與變頻器的品牌有關，主要是因為不同品牌的變頻器中所使用的濾波電路的不同，這包括，是否內嵌了直流電抗器或交流電抗器、濾波電容的容量大小等。

　　通常，變頻器的額定功率越小，產生的諧波電流發(fā)射越嚴重，表1是不同功率的變頻器產生的諧波電流發(fā)射。需要注意的是，這里講的諧波電流發(fā)射嚴重是指諧波電流畸變率THID更大，并不是諧波電流的絕對值更大。了解這個特點很重要，這意味著，大量的小功率變頻器同時工作時，他們產生的諧波電流要比同樣功率的一臺大功率變頻器產生的諧波更嚴重。例如，10臺11kW的變頻器工作時向電網注入的諧波電流要大于一臺110kW變頻器工作時向電網注入的諧波電流，盡管他們的總功率相同。

　　表1 不同功率的變頻器諧波電流發(fā)射

　　變頻器諧波電流發(fā)射還與變頻器的負載有關，負載越輕，THID越大。這提示我們不要用功率余量過大的變頻器。例如，如果用22kW的變頻器驅動11kW電機的電機時，要比用11kW的變頻器驅動產生更大的諧波電流發(fā)射。

　　同一臺變頻器所產生的諧波電流發(fā)射與電網的阻抗有關，電網的阻抗越低（電源越強，或者電源的短路電流越大），諧波電流畸變率THID越大，典型的數值如表2所示。表中，電網的阻抗用額定電流時的電壓降來表示，1%表示在額定電流下，電網上的電壓降為額定電壓的1%。但是，需要注意的是，電網的阻抗較高，變頻器諧波電流較小，決不意味著諧波電流的危害更小。因為，當電網的阻抗較高時，會導致更大的諧波電壓。而諧波電壓是導致其他設備工作異常的主要原因。

　　表2 變頻器在不同電網阻抗條件下的諧波電流發(fā)射

　　人們?yōu)榱藴p小變頻器諧波電流發(fā)射，通常在變頻器的電源輸入端安裝電抗器。這就是根據表2的原理。輸入電抗器的電感量也用電抗率表示，1%表示電抗器上的電壓降為額定電壓的1%。電抗率越大，電抗器減小諧波電流的效果越明顯。通常，電抗率不能大于5%，否則會影響變頻器的正常工作。

　　通常，使用電抗器很難將諧波電流畸變率減小到30%以下。要獲得理想的諧波電流控制效果以及有效的進行變頻器諧波治理，要在變頻器的電源輸入端安裝專用的諧波濾波器。

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