通用变频器主电路形式一般由整流、逆变与滤波三部分组成:整流部分为三相桥式不可控整流器、中间滤波部分采用大电容作滤波器、逆变部分为 IGBT 三相桥式逆变器、且输入为 PWM 波形。变频器通过 6 组脉宽可调 SPWM 波控制三相 6 组功率元件导通关断、形成电压频率可调三相输出电压,输出电压输出电流由 SPWM 波与三角载波交点产生、不是标准正弦波、含较强高次谐波成分、将对同一电网其他设备产生很强干扰、甚至造成部分设备不能正常工作;同时同一电网其他设备启动或工作时对电网造成冲击、或电网自身电压波动浪涌对变频器也产生干扰、影响正常工作甚至损坏。较低次谐波通常对电动机负载影响较大、引起转矩脉动;较高次谐波又使变频器输出电缆漏电流增加、电动机出力不足,故对输出高低次谐波都必须采取抑制措施。
图5-22 三种电抗器在变频器中的连接图
大量工程实践证明,为减小变频器对其他用电设备与电网的干扰、同时防止电网与其他干扰源对变频器干扰,在变频器输入、输出端配置滤波器、交流电抗器、平波电抗器等抗干扰设备是有效的抑制干扰措施。根据变频调速系统供电电源、系统特性、负载特性,可在变频器输入电源端安装交流电抗器、中间直流环节安装平波电抗器、输出端安装输出电抗器。变频调速系统采用的电抗器分为铁芯电抗器与铁氧体电抗器:通用系统中通常采用铁芯电抗器、它适应工作频率 50~200 Hz、可作输入电抗器、输出电抗器与平波电抗器;若输出频率在 120 Hz 以上、主回路开关频率在 3 kHz 以上应该用铁氧体磁心电抗器。输入电抗器 LA1、输出电抗器 LA2 与直流平波电抗器 LDC 在变频器中连接如图5-22 所示。