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4 、電網(wǎng)質(zhì)量問題

　　在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源等場合，電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變;在一個(gè)車間中，有幾百臺變頻器等容性整流負(fù)載在工作時(shí)，電網(wǎng)的諧波非常大，對于電網(wǎng)質(zhì)量有很嚴(yán)重的污染，對設(shè)備本身也有相當(dāng)?shù)钠茐淖饔?，輕則不能夠連續(xù)正常運(yùn)行，重則造成設(shè)備輸入回路的損壞?？梢圆扇∫韵碌拇胧?

集中整流的直流共母線供電方式

(1) 在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源等場合建議用戶增加無功靜補(bǔ)裝置，提高電網(wǎng)功率因數(shù)和質(zhì)量。 
(2) 在變頻器比較集中的車間，建議采用集中整流，直流共母線供電方式。建議用戶采用12脈沖整流模式。優(yōu)點(diǎn)是，諧波小、節(jié)能，特別適用于頻繁起制動、電動運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行的場合。 
(3) 變頻器輸入側(cè)加裝無源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數(shù)，成本較低，可靠性高，效果好。 
(4) 變頻器輸入側(cè)加裝有源PFC裝置，效果最好，但成本較高。

5、 電機(jī)的漏電、軸電壓與軸承電流問題 
　　變頻器驅(qū)動感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)模型，Csf為定子與機(jī)殼之間的等效電容，Csr為定子與轉(zhuǎn)子之間的等效電容，Crf為轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的等效電容，Rb為軸承對軸的電阻;Cb和Zb為軸承油膜的電容和非線性阻抗。 
高頻PWM脈沖輸入下，電機(jī)內(nèi)分布電容的電壓耦合作用構(gòu)成系統(tǒng)共?；芈?，從而引起對地漏電流、軸電壓與軸承電流問題。

變頻器驅(qū)動感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)模型

　　漏電流主要是PWM三相供電電壓極其瞬時(shí)不平衡電壓與大地之間通過Csf產(chǎn)生。其大小與PWM的dv/dt大小與開關(guān)頻率大小有關(guān)，其直接結(jié)果將導(dǎo)致帶有漏電保護(hù)裝置動作。另外，對于舊式電機(jī)，由于其絕緣材料差，又經(jīng)過長期運(yùn)行老化，有些在經(jīng)過變頻改造后造成絕緣損壞。因此，建議在改造前，必須進(jìn)行絕緣的測試。對于新的變頻電機(jī)的絕緣，要求要比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)高出一個(gè)等級。

　　軸承電流主要以三種方式存在：dv/dt電流、EDM(Electric Discharge Machining)電流和環(huán)路電流。軸電壓的大小不僅與電機(jī)內(nèi)各部分耦合電容參數(shù)有關(guān)，且與脈沖電壓上升時(shí)間和幅值有關(guān)。dv/dt電流主要與PWM的上升時(shí)間tr有關(guān)，tr越小，dv/dt電流的幅值越大;逆變器載波頻率越高，軸承電流中的dv/dt電流成分越多。EDM電流出現(xiàn)存在一定的偶然性，只有當(dāng)軸承潤滑油層被擊穿或者軸承內(nèi)部發(fā)生接觸時(shí)，存儲在電子轉(zhuǎn)子對地電容Crf上的電荷(1/2 Crf×Urf)通過軸承等效回路Rb、Cb和Zb對地進(jìn)行火花式放電，造成軸承光潔度下降，降低使用壽命，嚴(yán)重地造成直接損壞。損壞程度主要取決于軸電壓和存儲在電子轉(zhuǎn)子對地電容Crf的大小。

　　環(huán)路電流發(fā)生在電網(wǎng)變壓器地線、變頻器地線、電機(jī)地線及電機(jī)負(fù)載與大地地線之間的回路(如水泵類負(fù)載)中。環(huán)路電流主要造成傳導(dǎo)干擾和地線干擾，對變頻器和電機(jī)影響不大。避免或者減小環(huán)流的方法就是盡可能減小地線回路的阻抗。由于變頻器接地線(PE變頻器)一般與電機(jī)接地線(PE電機(jī)1)連接在一個(gè)點(diǎn)，因此，必須盡可能加粗電機(jī)接地電纜線徑，減小兩者之間的電阻，同時(shí)變頻器與電源之間的地線采用地線銅母排或者專用接地電纜，保證良好接地。對于潛水深井泵這樣的負(fù)載，接地阻抗ZE電機(jī)2可能小于ZE變壓器與ZE變頻器之和，容易形成地環(huán)流，建議斷開ZE變頻器，抗干擾效果好。

　　在變頻器輸出端串由電感、RC組成的正弦波濾波器是抑制軸電壓與軸承電流的有效途徑。目前有多家廠家可提供標(biāo)準(zhǔn)濾波器。

6、 結(jié)束語 
　　本文從變頻器實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題出發(fā)，從應(yīng)用環(huán)境、電磁兼容、電網(wǎng)質(zhì)量、電機(jī)絕緣等方面，有針對性地提出了一些解決問題的方法及改進(jìn)的建議，對于變頻器在實(shí)際工程中的應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。