第２６卷第３期 聚酯工业 Ｖｏｌ＿２６ Ｎｏ．３ ２０ｌ３－（）５ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｍａｙ ２０１３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－８２６１．２０１３．０３．０１８ 浅析变频器谐波的产生原因及抑制 王娜，杨述英，杨红 （大连合成纤维研究设计院股份有限公司，辽宁大连１１６０２３） 摘要：叙述了变频器的结构特点及谐波相关概念，分析了变频器谐波的产生原因及其危害，并提出了相应的解决办法。 关键词：化纤工程；变频器；谐波抑制 中图分类号：ＴＮ７７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－８２６１（２０１３）０３－００６３－０２ Ｏ前言 是出现在电源电压的振幅值附近，呈不连续的冲击 波形式，电流波形为矩形波，按傅立叶级数可分解为 变频器由于其优良的调速性能化和显著的节能 含有基波频率和各次谐波的正弦波分量，通常含有 效果，近年来在各行各业得到了广泛的应用，同时 ６ ｎ±１（ ＝１，２，…）次谐波 Ｊ。该谐波电流会沿着 作为电机传动控制的新型调频调压电源被大量应用 电源侧阻抗和龟源系统中并联的其他负载阻抗分流 于化纤工程电气传动控制系统中，但是不能忽视的 到电源系统和并联的负载中，对电源和同一电网的 是作为电网的负载，变频器在使用过程中所产生的 其他电子电气设备产生谐波干扰。从变频器的输出 高次谐波给电网带来电磁谐波污染，以及对负载和 侧来说，由于逆变电路的开关特性，对其供电电源又 周围电气装置产生的负面影响正越来越引起人们的 形成了一个非线性负载，其输出电压、电流波形均有 关注。 高次谐波。 １谐波的产生 ２谐波干扰途径及危害 异步电动机的转速由电源频率和极数决定，改 变频器产生的高次谐波通过传导（电路耦合）、 变频率，电动机就可以调速运转。变频器应用这种 电磁辐射和感应耦合３种方式对电源及邻近用电设 原理，将电压和频率恒定的电网电压变成电压和频 备产生谐波污染。传导是指谐波沿着各自的阻抗分 率可调的交流电，供给异步电动机，从而达到调速的 流到电源系统和并联的负载，对并联的电气设备产 目的。变频器的核心部分是电力电子器件，大量使 生干扰，并干扰到电源。感应耦合是指在传导过程 用了晶闸管等非线性电力电子元件，其输入输出端 中，与变频器输出线平行敷设的其他线路又会产生 都有谐波产生。 电磁耦合形成感应干扰。电磁辐射是指变频器输出 有关定义 ： 端的高次谐波会产生辐射作用，对邻近的无线电及 基波（分量）：对周期性交流分量进行傅立叶级 电子设备产生干扰，这是频率很高的谐波分量的主 数分解，得到的与工频相同的分量称为基波。 要传播方式。 谐波（分量）：对周期性交流分量进行傅立叶 谐波电流和电压会使变压器过热，缩短变压器 级数分解，得到的为基波频率大于１的整数倍的分 寿命，降低有效容量，产生噪声。谐波对供电线路产 量称为高次谐波，简称谐波。 生了附加损耗，由于集肤效应和邻近效应，使线路电 谐波次数：谐波频率与基波频率的整数比。 阻随频率增加而提高，造成电能的浪费。谐波影响 从变频器输入侧来说，其整流桥和电容滤波电 各种电气设备的正常工作：谐波会增加电动机的损 路对电源来说是非线性负载，当标准的５Ｏ Ｈｚ正弦 耗、使温度上升，产生脉动转矩和噪声；由于谐波电 波电压加在非线性负载上时，就形成了畸变的非正 流的存在，使开关设备和保护电器误动作，破坏绝 弦电流：只有电源的线电压大于电容器两端的直流 缘；高次谐波产生时由于频率增大，会使电力电容器 电压时，整流桥中才有充电电流。因此充电电流总 组阻抗瞬间减小，涌量电流，导致过热甚至损 收稿日期：２０１３－０３－０１；修回日期：２０１３－０３．１８。 作者简介：王娜（１９７３一），女，辽宁大连人，工程师，工学学士，从事化纤设备自控技术工作。
