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(huì)產(chǎn)生大量的諧波干擾，從而對(duì)周圍的事物產(chǎn)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(duì)使用它所造成的危害進(jìn)行分析，并采取相關(guān)的防治措施，減少變頻器的諧波干擾。

關(guān)鍵詞：變頻器;諧波干擾;產(chǎn)生原理;危害;預(yù)防措施

變頻器在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波干擾，這些諧波不僅會(huì)對(duì)它自身的電路造成一定的損耗，而且也會(huì)影響到通過它進(jìn)行變頻的各類電器，減短設(shè)備使用年限，造成間接性的資源浪費(fèi)，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(chǎn)生的諧波干擾，成為當(dāng)下使用變頻器急需解決的首要問題。

1.變頻器的相關(guān)內(nèi)容

1.1 變頻器的分類

如果從變頻器的結(jié)構(gòu)對(duì)它進(jìn)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(zhuǎn)化為能夠人為進(jìn)行控制頻率的交流電是間接變頻;而將工頻先轉(zhuǎn)成直流電，最后通過其他方式再將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛉藶榭刂频慕涣麟娛侵苯幼冾l。但不管是哪一種變頻器，不管它在變頻過程中所經(jīng)歷過哪些設(shè)備，都無法減少變頻器在進(jìn)行輸入輸出工作時(shí)所產(chǎn)生的諧波干擾。

1.2 變頻器諧波干擾的產(chǎn)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(huì)產(chǎn)生諧波干擾，主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行變頻的過程中不會(huì)按照原有的頻率進(jìn)行傳播，擾亂了工頻電流傳播時(shí)的線性關(guān)系，傳播周期并非之前的正弦波，因此，就伴隨產(chǎn)生了諧波干擾。其產(chǎn)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(shù)的應(yīng)用進(jìn)行抵消，但奇次諧波卻不能，因此，在諧波干擾中，奇次諧波會(huì)產(chǎn)生更大的危害作用。

1.3 變頻器產(chǎn)生諧波干擾的危害

變頻器產(chǎn)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(chǎn)生的諧波會(huì)增加變頻器中銅類和鐵類制品的損耗，導(dǎo)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(shè)備使用年限;第二，變頻器所產(chǎn)生的諧波可能會(huì)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(huì)出現(xiàn)電流突然增大的現(xiàn)象，這樣的話，就會(huì)導(dǎo)致變頻器在進(jìn)行工作的時(shí)候整個(gè)工作系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的增大，容易出現(xiàn)工作誤差和失誤，影響變頻器的工作效率，更有甚者可能會(huì)燒毀設(shè)備，造成損失。第四，由于電動(dòng)機(jī)中存在著電容器，諧波干擾會(huì)引起電動(dòng)機(jī)溫度的升高，這樣的話就會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生過多的熱能而降低電動(dòng)機(jī)的工作效率，如果溫度過高的話，還可能會(huì)燒毀絕緣層，增加設(shè)備使用時(shí)的危險(xiǎn)性，存在安全隱患;第五，變頻器中產(chǎn)生的高頻諧波會(huì)隨著電路頻率的增大而致使電路中的阻抗升高，這樣就會(huì)造成附加諧波的損耗，浪費(fèi)電能。

2 變頻器諧波干擾危害的防治措施

2.1 科學(xué)改善電力系統(tǒng)，有效減少諧波產(chǎn)生

電力系統(tǒng)作為諧波干擾最本質(zhì)的來源，通過加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的改善來減少諧波的產(chǎn)生是十分必要的。電力系統(tǒng)的專業(yè)人員，在配置電力系統(tǒng)的過程中，應(yīng)該秉持著兢兢業(yè)業(yè)的職業(yè)態(tài)度，而不該急功急利。在前期工作中進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)量和數(shù)據(jù)分析，然后制定出一套切實(shí)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(chǎn)生諧波。

2.2 通過接地來有效的減少諧波產(chǎn)生

在物理學(xué)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(gè)導(dǎo)體，它能夠有效的抵消掉電路中多余的電壓，將電導(dǎo)入到大地中。因此，接地不僅對(duì)減少噪聲十分有用，而且能夠有效地避免干擾的產(chǎn)生。如果可以將接地這一方式正確的運(yùn)用，就能夠降低設(shè)備運(yùn)行過程中對(duì)周圍環(huán)境的干擾。但是在接地的時(shí)候要注意，要盡可能的選擇導(dǎo)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(yuǎn)離那些具有干擾性質(zhì)的設(shè)備。

2.3 根據(jù)實(shí)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(chǎn)生和它所產(chǎn)生的危害。它們的組成原理不同，在變頻器中的應(yīng)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(duì)整體設(shè)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(chǎn)生的輻射，在變頻器產(chǎn)生諧波的時(shí)候，也會(huì)對(duì)周圍其他設(shè)備產(chǎn)生不同程度的輻射，從而降低其他設(shè)備的工作效率，這時(shí)候輻射濾波器的作用就可以發(fā)揮了，它能夠?qū)⒁徊糠州椛溥M(jìn)行有效的吸收，降低設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲，如果能夠?qū)⒕€路濾波器與之進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合會(huì)使濾波器達(dá)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(yīng)該注意設(shè)置保護(hù)設(shè)施。比如，用鐵質(zhì)的箱子將變頻器圈存起來，這樣就能夠隔絕與外部的聯(lián)系，防止諧波產(chǎn)生的輻射危害到周圍的設(shè)備，也能阻斷其它設(shè)備產(chǎn)生的電磁波對(duì)變頻器設(shè)備的擾亂，降低設(shè)備被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的方式雖不能完全防止諧波的危害，卻是最為簡(jiǎn)單有效的，可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)設(shè)備形成一個(gè)保護(hù)層，降低諧波干擾產(chǎn)生的危害。

3 總結(jié)

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

參考文獻(xiàn)：

[1]張超.電力系統(tǒng)諧波分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，（1）：71-71，42.

[2]王立群，陳健.變頻器諧波干擾的分析與對(duì)策[J].華東電力，2013，41（8）：1760-1763.

[3]史琳蕓.淺析變頻器諧波干擾及抗干擾措施[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月），2013，32（7）：85-86.

[4]劉斌，柳慧芳.變頻器諧波干擾與抑制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（21）.