近年來，由于調(diào)速和節(jié)能的需要，越來越多的場合用到了變頻調(diào)速技術。它利用電機的轉(zhuǎn)速和輸入電源的頻率是線性關系這一原理，將50HZ的市電通過整流和逆變轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的電源，供給異步電動機。采用變頻器驅(qū)動的電動機系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維修簡單、網(wǎng)絡化等優(yōu)點，而被越來越多的應用，但在實際使用過程中，經(jīng)常遇到變頻器諧波干擾問題，下面簡單介紹諧波的產(chǎn)生、危害以及有效抑制干擾的方法。

　　一、變頻器諧波的產(chǎn)生機理變頻器的主電路一般為交一直一交組成，外部輸入380V/50HZ的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓信號，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開關元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號。在整流回路中，輸入電流的波形為不規(guī)則的矩形波，波形按傅立葉級數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變輸出回路中，輸出電流信號是受PWM載波信號調(diào)制的脈沖波形，對于GTR大功率逆變元件，其PWM的載波頻率為23KHZ，而IGBT大功率逆變元件的PWM比較高載頻可達15KHZ.同樣，輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，而高次諧波電流對負載直接干擾。

　　另外，高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設備。

　　二、變頻器諧波干擾的危害1，諧波對電源電網(wǎng)產(chǎn)生干擾變頻器諧波對公用電網(wǎng)是一種污染，諧波電流輸入給電網(wǎng)電壓，會引起公用電網(wǎng)局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，使公用電網(wǎng)的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的使用率，大量的三次諧波流過中線時會使線路過熱甚至發(fā)生火災。

　　諧波對變壓器產(chǎn)生干擾電流諧波將增加銅損，電壓諧波將增加鐵損，綜合效果是使變壓器溫度上升，影響其絕緣能力，并造成容易裕度減小。諧波也可引起變壓器繞組及線間電容之間的共振，及引起鐵心磁通飽和或歪斜，而產(chǎn)生噪聲。

　　諧波對電動機及驅(qū)動負載產(chǎn)生干擾一般工頻電源供電的電動機，因為定子電壓和電流都是標準的正弦波，不含諧波成份，所以運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無脈動。但當由變頻器對電機供電時，如果變頻器輸出電流中含有諧波成份，電機的轉(zhuǎn)矩就會產(chǎn)生脈動。以6相電流變頻器為例，其輸出電流波形中包含6k*1（k=1，2…）的諧波，因而電動機就會產(chǎn)生頻率為定子電流基本頻率6k倍的脈動轉(zhuǎn)矩。對一般負載，這樣大小的脈動轉(zhuǎn)矩影響不大。但如果電機要求在低速下運行（<2HZ）時，有可能導致轉(zhuǎn)速不均勻。對風機和水泵等泵類負載，如果在調(diào)速范圍內(nèi)，某個機械部件的固有振蕩頻率和脈動轉(zhuǎn)矩的頻率一致的話，該內(nèi)部將發(fā)生諧振，會對設備造成潛在的損傷，并產(chǎn)生噪聲，因此有必要在事先做出轉(zhuǎn)矩分析，避免上述情況發(fā)生。

　　主要可能產(chǎn)生諧振的構件有：帶內(nèi)部冷卻葉片的主軸主軸固有振蕩頻率一般低于幾十赫茲，但葉片等構件的固有振蕩頻率可能較高?？赏ㄟ^改變連接剛性和增加阻尼來解決。

　　風機和水泵的葉輪和葉片。

　　大的平板形外罩，殼體等是主要噪聲諧振的來源。可通過加強力和橡皮墊來解決。

　　變頻器輸出電流諧波對電動機的影響，還表現(xiàn)在噪聲過大和發(fā)熱超標。因此，對由含有諧波供電的電動機，即使諧波達到了一定標準，也應根據(jù)情況，適當保留一定的余量。

　　諧波對保護電器產(chǎn)生干擾在變頻器輸入，輸出引線和電機內(nèi)部均存在分布電容，且變頻器使用的載波頻率較高，因此變頻器的對地漏電流較大，有時會導致保護電器誤動作，造成不必要的供電中斷和生產(chǎn)損失。

　　諧波對開關設備產(chǎn)生干擾由于諧波電流的存在，開關設備在起動瞬間產(chǎn)生很高的di/dt的電流變化率，致使增加暫態(tài)恢復電壓的峰值，以致破壞絕緣。

　　諧波對計量儀表和通訊系統(tǒng)造成干擾諧波會使電氣測量儀表計量不準確，產(chǎn)生計量誤差，會對臨近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，降低通訊質(zhì)量。

　　三、變頻器諧波干擾的抑制變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波，對系統(tǒng)其他設備干擾性較強。其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分為電磁輻射、傳導、感應耦合等。解決輻射干擾就是對輻射源或被干擾的線路進行屏蔽，解決傳導干擾主要是在電路中把傳導的高頻電流濾掉或者隔離。具體常用方法：變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立，通常是在電源和放大器電路之間的電源線上采用隔離變壓器以免傳導干擾，電源隔離變壓器可應用噪聲隔離變壓器。

　　使用適當?shù)碾娍蛊髟谧冾l器輸入回路內(nèi)串入電抗器用來抑制較低諧波電流，根據(jù)接線位置的不同，主要分為交流電抗器和直流電抗器兩種。

　　在變頻器的輸入及輸出側加濾波器，可以濾去高次諧波。除傳統(tǒng)的無源濾波器（LC濾波器）目前還在應用外，諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器。它串聯(lián)或是并聯(lián)于主電路中，實時補償對象中檢測出諧波電流，由補償裝置產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等，方向相反的補償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償不受電網(wǎng)阻抗的影響，因此受到廣泛重視。

　　屏蔽干擾源是抑制干擾的比較有效的方法。

　　通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，阻止電磁干擾泄漏。輸出線比較好用鋼管屏蔽，特別是外部信號控制變頻器時，要求信號線盡可能短，且采用雙芯屏蔽以降低共模干擾，并與主電路及控制回路完全分離，決不能放于同一配管或線槽內(nèi)。周圍電子敏感設備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。

　　一般將控制電纜與主回路電纜或其它動力電纜分離鋪設，分離距離通常在30cm以上，分離困難時，將控制電纜穿過鐵管鋪設。如果控制電路連接線必須和電源電纜交叉，應成90*交叉布線。

　　選用具有開關電源的儀表等低壓設備一般開關電源的抗電源傳導干擾的能力都比較強，在選用控制系統(tǒng)的電源設備。或選用控制用電器的時候，盡量采用具有開關電源類型的。

　　在條件允許或是要求諧波限制比較小的情況下，可配置脈波整流器，滿足國際標準的要求。

　　正確的接地變頻器使用專用接地線和專設的接地端子，接地點要與其它動力設備接地點分開，不能共地。并盡量減少接地端子引接點的電阻。

　　四、抑制諧波干擾實例某紡紗機采用交流變頻器（EVF8拖動，并由西門子公司的S7-216型PLC通過自由端口通信方式改變變頻器的內(nèi)部參數(shù)，以獲得相應的工藝運行曲線。在調(diào)試中，發(fā)生通訊錯誤，且連續(xù)將PLC通信端口損壞。

　　故障分析電路連接見。屏蔽信號線未接地，從而使變頻器高次諧波干擾引入通信線路并產(chǎn)生電流，導致通信錯誤，并可能損壞PLC通信接口。

　　解決辦法將電路連接改接為。即除將變頻器的LECOM串口信號線71和72點與PLC的串口PORT1信號線3和8插接相連外，（下轉(zhuǎn)第7 4頁）Frame-relayadaptive-shapingbecn命令使用來自幀中繼交換機的后向顯式擁塞通知（BECN）作為擁塞后向通知機制。流量整形將適應這些通知。frame-relaycir命令設置CIR為64kbit/sDframe-relaybc設置承諾突發(fā)速率小可接收的CIR為56kbit/s.上海體育學院學報，1997.2王誠。發(fā)球區(qū)擴大后女排發(fā)球戰(zhàn)術變化初探。

　　成都體育學院學報，1995.4宋凱。對我國女排四項技術指標的分析與評價。體育科學1990.1姜大勇。世界女子排球四強網(wǎng)上進攻實力評估。中國體育科技，1999.10高健，王江云。現(xiàn)代排球技術發(fā)展趨勢探略。中國排球，1999.6汪嘉偉。現(xiàn)代排球技戰(zhàn)術變化之我見。中國排體育學院通用教材編寫組。排球運動。北京：人民出版社，1998曾傅。從分段法探討中國女排與世界強隊之間的差距。上海體育學院學報，2002.4鐘雯。跳發(fā)球在女子排球比賽中的運用效果研究。中國體育科技，2002.1祁國鷹，徐明，張明立。使用體育統(tǒng)計。

　　北京：北京體育大學出版社，1995（上接第68頁）LECOM端屏蔽線與88點相接，PORT1端屏蔽線與D點相連，再利用“一點接地”法與比較近有效專用接地點C相連，從而使通信系統(tǒng)獲得良好的抗干擾能力。采取上述措施后，故障隨之排除。

　　五、降低變頻器諧波的措施降低變頻器諧波電流對電網(wǎng)電壓的影響，比較根本的方法是盡可能減少以至消除變頻器本身電流的波形畸變。為此開發(fā)低諧波的變頻器產(chǎn)品，使其達到或超過IEEE-519標準非常重要。目前，己在產(chǎn)品中得到應用的低諧波技術歸納如下：逆變單元的并聯(lián)多元化采用兩個或多個逆變單元并聯(lián)，通過波形移位疊加，抵消諧波分量。

　　整流電路的多重化在PWM變頻器的輸入整流電路中采用12脈波，18脈波或24脈波的整流，以減小諧波。

　　功率單元的串聯(lián)多重化采用多脈波（如30脈波）的串聯(lián)功率單元多重化線路，可將其諧波減到很小。

　　探討新的變頻調(diào)制方法如電壓矢量的變形調(diào)制。

　　總之，要消除諧波污染，除了要采取有效的控制措施外，還要在設計、制造和使用非線性負載時，采取有力的諧波控制措施，從而減少由于諧波帶來的損失。