在工业生产中,变频器作为一种高效的电能控制设备,广泛应用于各类机械与设备的调速与节能。然而,由于其工作原理,变频器在运行过程中往往会产生高频次谐波,这对设备的性能及供电系统的稳定性造成一定影响。
当系统中变频器设备多且存在高频次谐波时,通常会采用以下方法进行谐波治理,以保护设备和改善电能质量:
安装有源电力滤波器 (APF):有源电力滤波器能够动态识别并补偿各次谐波,特别适用于变频器等产生高频谐波的场合。APF具有快速响应和自适应性,能够针对负荷变化自动调整补偿量,从而有效滤除高频次谐波。
配置被动滤波器:被动滤波器通常采用电抗器和电容器组合,用于抑制特定次谐波(如5次、7次等)。被动滤波器适用于谐波频率相对固定的系统,但在谐波变化较大的场合可能不如APF灵活。
采用混合滤波器:混合滤波器结合了有源滤波器和被动滤波器的优点,既可以抑制低频谐波,又能处理高次谐波。对于变频器负荷复杂且谐波含量较高的场合,混合滤波器是一种较为经济有效的解决方案。
增加输入侧电抗器:在变频器的输入侧增加电抗器可以减少部分谐波电流的产生,抑制变频器产生的谐波量。这种方法简单、成本较低,但对高频次谐波的抑制效果有限。
优化变频器的安装与接地:合理的接地可以降低高频次谐波的传播,同时优化变频器的布置也有助于减少谐波对其他设备的影响。例如,将谐波敏感设备与变频器保持一定的物理距离,或者为变频器供电的线路和设备隔离布置。
选用低谐波变频器:部分变频器厂家提供低谐波或自带滤波功能的变频器,可以在源头上减少谐波的产生。虽然成本较高,但对于谐波敏感的系统来说是一种长久的解决方案。
综合应用这些方法可以有效抑制变频器产生的高频次谐波,提高系统的电能质量和设备的运行安全性。在选择谐波治理方案时,可以根据谐波的频次、含量和预算来配置最适合的方案。