變頻器諧波干擾及其防治措施

李能濤

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，變頻器在日常生活中的使用也越來越廣泛。但是在變頻器的使用過程中會產生大量的諧波干擾，從而對周圍的事物產生不同程度的危害。本文將通過介紹變頻器的不同種類以及對使用它所造成的危害進行分析，并采取相關的防治措施，減少變頻器的諧波干擾。

關鍵詞：變頻器;諧波干擾;產生原理;危害;預防措施

變頻器在使用過程中會產生大量的諧波干擾，這些諧波不僅會對它自身的電路造成一定的損耗，而且也會影響到通過它進行變頻的各類電器，減短設備使用年限，造成間接性的資源浪費，增加成本。因此，采取怎樣的措施來降低變頻器在工作過程中產生的諧波干擾，成為當下使用變頻器急需解決的首要問題。

1.變頻器的相關內容

1.1 變頻器的分類

如果從變頻器的結構對它進行劃分的話，可以將它分為直接和間接兩種。其中將工頻直接轉化為能夠人為進行控制頻率的交流電是間接變頻;而將工頻先轉成直流電，最后通過其他方式再將其轉變為能夠人為控制的交流電是直接變頻。但不管是哪一種變頻器，不管它在變頻過程中所經歷過哪些設備，都無法減少變頻器在進行輸入輸出工作時所產生的諧波干擾。

1.2 變頻器諧波干擾的產生原理

變頻器主要包括交流變交流，交流變直流再變交流兩種模式。這兩種變頻方式無可避免的都會產生諧波干擾，主要是因為在進行變頻的過程中不會按照原有的頻率進行傳播，擾亂了工頻電流傳播時的線性關系，傳播周期并非之前的正弦波，因此，就伴隨產生了諧波干擾。其產生的諧波也分為奇次和偶次兩種，相比之下，偶次諧波可以通過一些技術的應用進行抵消，但奇次諧波卻不能，因此，在諧波干擾中，奇次諧波會產生更大的危害作用。

1.3 變頻器產生諧波干擾的危害

變頻器產生的諧波干擾危害是極大的且多方面的。第一，在變頻過程中產生的諧波會增加變頻器中銅類和鐵類制品的損耗，導致變壓器的溫度逐漸升高，危害到其中高溫耐受力較差的零件的使用，縮短設備使用年限;第二，變頻器所產生的諧波可能會引起變壓器中部分部件的共振，從而增加其在工作過程中的噪音;第三，在變頻過程中，可能會出現電流突然增大的現象，這樣的話，就會導致變頻器在進行工作的時候整個工作系統負擔的增大，容易出現工作誤差和失誤，影響變頻器的工作效率，更有甚者可能會燒毀設備，造成損失。第四，由于電動機中存在著電容器，諧波干擾會引起電動機溫度的升高，這樣的話就會因為產生過多的熱能而降低電動機的工作效率，如果溫度過高的話，還可能會燒毀絕緣層，增加設備使用時的危險性，存在安全隱患;第五，變頻器中產生的高頻諧波會隨著電路頻率的增大而致使電路中的阻抗升高，這樣就會造成附加諧波的損耗，浪費電能。

2 變頻器諧波干擾危害的防治措施

2.1 科學改善電力系統，有效減少諧波產生

電力系統作為諧波干擾最本質的來源，通過加強對電力系統整體結構的改善來減少諧波的產生是十分必要的。電力系統的專業人員，在配置電力系統的過程中，應該秉持著兢兢業業的職業態度，而不該急功急利。在前期工作中進行仔細的測量和數據分析，然后制定出一套切實可行的建造方案，力求將諧波干擾的危害降到最低，或者說，如果可能的話，可以不產生諧波。

2.2 通過接地來有效的減少諧波產生

在物理學中接地是防止電路被燒毀的有效措施之一，大地是傳遞電流的一個導體，它能夠有效的抵消掉電路中多余的電壓，將電導入到大地中。因此，接地不僅對減少噪聲十分有用，而且能夠有效地避免干擾的產生。如果可以將接地這一方式正確的運用，就能夠降低設備運行過程中對周圍環境的干擾。但是在接地的時候要注意，要盡可能的選擇導電性能良好的銅制電纜，盡可能的靠近變頻器，且都具有很好的絕緣性，遠離那些具有干擾性質的設備。

2.3 根據實際情況，挑選合適的濾波器

濾波器的種類是多種多樣的，包括線路濾波器、輻射濾波器以及輸出濾波器。這些濾波器在變頻器中的使用都是十分必要的，能有效的減少諧波的產生和它所產生的危害。它們的組成原理不同，在變頻器中的應用也不盡相同。線路濾波器通過線圈的纏繞，能增大阻抗，有效地降低諧波電流對整體設備的損耗;輻射濾波器，顧名思義就是減少電路中諧波干擾產生的輻射，在變頻器產生諧波的時候，也會對周圍其他設備產生不同程度的輻射，從而降低其他設備的工作效率，這時候輻射濾波器的作用就可以發揮了，它能夠將一部分輻射進行有效的吸收，降低設備工作時產生的噪聲，如果能夠將線路濾波器與之進行有機的結合會使濾波器達到更高的工作效率。

2.4 正確的安裝變頻器

在變頻器的安裝過程中，就應該注意設置保護設施。比如，用鐵質的箱子將變頻器圈存起來，這樣就能夠隔絕與外部的聯系，防止諧波產生的輻射危害到周圍的設備，也能阻斷其它設備產生的電磁波對變頻器設備的擾亂，降低設備被損壞的風險。這樣的方式雖不能完全防止諧波的危害，卻是最為簡單有效的，可以在短時間內對設備形成一個保護層，降低諧波干擾產生的危害。

3 總結

隨著科技的不斷進步，變頻器的使用范圍也更加廣泛。由于變頻器的大規模使用，它在使用過程中產生的諧波干擾所造成的危害也越來越明顯。因此，應該采取相應的措施盡可能地減少變頻器在工作過程中產生諧波所造成的危害。這樣不僅有利于環境的保護，也能夠有效的降低設備損耗，減少浪費，節約成本。

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