变频器外围设备中输出侧噪声滤波器选择

    针对输出侧高频载波干扰，可采取的对策有两类：一是减少和抑制高频载波的成分；二是阻断载波干扰的传播途径。加装输出侧噪声滤波器属于第一类对策，即减少载波成分的对策。    输出侧噪声滤波器通常由电感、电容和电阻组成复合电路，选择时建议选用变频器厂家推荐的型号规格。输出噪声滤波器的安装连接位置在变频器输出侧最靠近变频器的位置。    由于其中有电容元件，接线时一定要按照说明书的要求连接。如果把应该连接到电动机的端子接到了变频器侧，很可能会把其中的电容器并联到变频器输出端，变频器输出的方波调制电压会在电容器上激励出尖峰电流，可能损坏变频器或者滤波器。    同样的理由，使用变频器时不能在电动机上并联电容器来补偿功率因数，如果是原来并联了补偿电容器的改造工程，则必须拆除并联补偿电容器。电动机的无功功率不能穿越中间直流回路，因此不会影响变频器网侧功率因数，只会影响到从变频器到电动机这一段电缆上的无功损耗。    与阻断载波干扰途径的对策比较，输出滤波器成本比较高，因此应该只在阻断方式难以发挥作用时采用。    从变频器到电动机是用电缆直接连接，输出载波干扰会经过电缆直接进入电动机，这部分干扰是无法阻断的。直接传输干扰有几个主要危害：①在电动机内产生高频噪声；②在电动机内产生力矩脉动和附加发热；③在输出电缆上产生分布电容接地电流；④在输出电缆上因为高频集肤效应产生附加发热。    脉宽调制变频器的高频噪声音量很小，但频率高，有点刺耳。在本地噪声水平高的工业环境中这不是问题，在本地噪声低的环境中则需要考虑，例如居民区夜间运行的情况。提高载波频率会进一步降低噪声，副作用是开关损耗增加，变频器输出功率降低，另外噪声会变得更加尖锐。当改变载波频率仍然不能满足要求时，输出侧噪声滤波器可以明显降低高频噪声水平。    载波电流引起的高频转矩脉动和电动机附加发热在多数情况下对于运行性能都不构成严重影响。对于稳态转速精度要求持别高的应用，输出噪声滤波器会对转矩脉动起到抑制作用，但能够在多大程度上改善运行性能则难以估计，因为转矩脉动不是影响稳态转速精度的惟一因素。    在输出电缆分布电容上产生的接地漏泄电流，在不超过规定标准时不会产生实际危害，当电缆分布电容比较大时，高频载波引起的接地电流可能超标，引起接地保护动作，使系统无法正常运行。这种情况可以将变频器尽量靠近电动机，缩短输出电缆长度以降低分布电容来解决。若无法通过这种方法解决，例如潜水泵的情况，则可考虑加设输出噪声滤波器。    由于集肤效应在电缆上产生的附加发热只需要电缆载流能力留出足够的裕量就能够解决了，所以校核电缆载流能力时，按照电动机额定电流的1.2倍考虑即可。实际工程中为减少电缆电压降，输出电缆载流能力通常有富余，因此，这样校核的结果不一定导致加大电缆截面。实际工程中需要选择输出噪声滤波器的情况也并不多。