变频器谐波治理及抑制

1）电流源型变频器，变频器前端用单相或三相桥式整流在直流侧用大电感平波（像直流调速一样），变频器产生的谐波电流近似用下列公式计算；IH＝I1／H，H为第N次谐波电流，I1为负荷的基波电流。例5次谐波电流约为基波电流20％，但通用的变频器并不采用这种电流源型的平波方案而采用电压源型大电容平波。

2）电压源型变频器，采用大电容平波电压型谐波源。变频器前端用单相或三相桥式整流在直流侧用大电容平波，变频器网侧谐波电流及波形由线路总等效阻抗和主电容两端的电压共同决定，同时受二极管整流器本身参数的影响。另外，其电流大小和波形与直流侧电压密切相关，而直流侧电压又会随着负载变化而波动。因此，通过解析表达式定量地计算变频器网侧电流比较困难，在工程上也不实用。一般分析时，可采用简化的近似方法来计算或实测为准。

变频器直接接在电网上，它对电网输入谐波电流大小已载入IEC标准中，见下表（1）：

上表中：UD－－－－实际直流电压，UDI－－－－空载时直流理想电压，

RSC－－－－短路比，即输入侧短路功率与装置直流额定功率之比，

IH－－－－－第N次谐波电流，I1－－－－基波电流。

变频器的谐波治理：

1、从表（1）可以看出，降低变频器的谐波电流，先要降低短路容量比RSC，交流侧加装交流进线电抗器是降低RSC的要方法，从上表（1）可以看出，变频装置接入电网点的短路功率愈大，即系统阻抗愈小，谐波电流愈大，设电网感抗为XSL，进线电抗器的感抗为XD，不加电抗器时连接点短路功率为RSC＝，而加电抗器时连接点短路功率为；RSC＝《，即降低了RSC，从而降低了谐波电流。因此限制谐波电流的选方法就是在变频器的交流侧加装交流进线电抗器。

一般配电系统容量大于变频器的容量10倍以上影响小可，以对谐波不用进行处理，10倍以下，要加装三相进线电抗器。一般选用时电抗器的压降为额定电压4％左右为宜。

2、采用多重脉冲整流；12相脉冲整流的电流畸变率约10％－－－15％，18相脉冲整流的电流畸变率约3％－－8％，完全满足国际标准的要求，其缺点是需要专用变压器，成本高。

各类型变频器谐波比较；见下表（5）

3、采用无源滤波或有源滤波方法，在加装三相进线电抗器后仍达不到要求时，还要采用无源滤波或有源滤波方法，但有源滤波价格太高用户难以接受，目前大多数用户采用无源滤波方法，可以良好的效果。

4、加装直流电抗器，直流电抗器串联于整流桥和滤波电容之间，滤波效果好，可使COSΦ提高到0.95。上海坤友电气有限公司