变频器接入配电电网干扰的防止技术方法

    1)变频器直接接入配电变压器时输入电流波形的畸变  变频器接入配电网路，只是经过配电变压器，而不接任何交流电抗器和直流电抗器，其接线如图11-1所示。变频器为交-直-交电压型，通过三相全波整流电路整流后向电解电容充电，其充电电流的波形取决于整流电压和电容电压之压差。图11-2a示出三相交流电压波形，图11-2b示出输入电流波形，图11-3为变频器输入电压、电流实测波形，可明显看出输入电流波形发生了畸变。

    图11-1    变频器接入电源时电路图

   I-变频器  M-电动机

    图11-2    输入电压、电流波形

   a)三相交流电压波形b）输入电流波形

    图11-3    实测输入电压、电流波表

   2)变频器通过交流电抗器接入变压器电源时输入电流波形的畸变在变频器与变压器间接入交流电抗器LA，在变频器直流电路中接入直流电抗器LD，其接线如图11-4所示。与接入交流电抗器电抗值小时，其输入电流波形如图11-5a所示；当接入大电抗器时，其输入电流波形如图11-5b所示；在直流电路中接入直流电抗器时，其输入电流波形如图11-5c所示。从图中可看出，接入电抗器后输入电流波形有明显的变化。如果阻抗小，则输入电流峰值大。

    图11-4    接入交流电抗器和直流电抗器时的变频器电路

    图11-5    接入电抗器时输入电流波形

   8)LA小时b）LA大时c）带有直流电抗器

   3)配电网络三相电压不平衡时变频器输入电流波形的畸变  当配电网络电源电压不平衡（不平衡率=[（最大一相电压-最小一相电压）/三相平均电压]×100%），此时变频器输入电压、电流波形如图11-6所示，有较大的输入电流峰值。

    图11-6    三相电压不平衡时变频器输入电流波形

   a)电压和电流波形b）电流波形

    图11-7    配电网络接有电容及整流装置

   a)装置框图b）晶闸管整流器电压的凹陷c）电容投入时的异常电压

   4)配电电源变压器同时接有功率因数补偿电容器及晶闸管整流器时变频器输入电流波形的畸变  由于配电网络中常接有功率因数补偿电容器及晶闸管整流装置等，当变频器同时接入网络中，如图11-7a所示；当晶闸管换相时，将造成变频器输入电压波形畸变，如图11-7b所示；当电容投入时亦会造成电源电压畸变，如图11-7c所示。

    当变频器输入电压发生畸变，输入电流峰值增大时，使变频器整流二极管及电解电容加重负担，产生过电压或过电流，使运行不正常，一会儿过电压保护，一会儿过电流保护，致使电动机不能正常工作，甚至烧毁变频器中二极管及电解电容，为此，必须采取各种对策来防止这种现象的发生。