低压变频器谐波与主回路故障处理

谐波产生通常有两种，一是在变频器的输入侧产生，其原理是在电源侧有整流回路的都产生因其非线性引起的谐波。二是在变频器的输出侧产生谐波，其原理是在逆变电路中，对于电压型电路来说，输出电压是矩形波。对电流型电路来说，输出电流是矩形波。矩形波中含有较多的谐波。由此，有人总结为电网中存在的谐波，主要在于电力系统中存在各种非线性元件。

目前用于谐波治理的方法有两种，一是加装交流电抗器和直流电抗器。二是加装滤波器。这两种谐波治理方法是目前最普遍也最有效的方法。下面分别对这两类谐波治理方法原理进行分析：加装交流电抗器和直流电抗器。当变频器使用在配电变压器容量大于500kva，且变压器容量大于变频器容量的10倍以上，则在变频器输入侧加装交流电抗器。而当配电变压器输出电压三相不平衡且不平衡率大于3%时，此时需加装交流电抗器。

加装无源滤波器：将无源滤波器安装在变频器的交流侧，无源滤波器由l、c、r元件构成谐波共振回路，当lc回路的谐波频率和某一次高次谐波电流频率相同时，即可阻止高次谐波流入电网。 加装有源滤波器：有源滤波器通过对电流中高次谐波进行检测，根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反相位电流，达到实时补偿谐波电流的目的。与无源滤波器相比具有高度可控性和快速响应性，有一机多能特点。且可消除与系统阻抗发生谐振危险。

高低压变频器电压输出波形区别。高压变频器由多个功率单元串联而成，每个功率单元输出的是脉冲波形，通过载波移相控制，使得功率单元串联后的波形为多电平，非常接近正弦波，低压变频器的输出波形是和单个功率单元波形相近的脉冲波（每个功率单元相当于一个低压单相变频器）。 变频器输入电压为额定电压，变频器的输出电压一般小于额定电压；变频器的功率因数一般跃0.95，而电机的功率因数一般约0.85。所以使得变频器的输入电流总是小于输出电流。

变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因，还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障，可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，而三相电压和电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适当延长加速时间，此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流，在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内，可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W， 分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻，来判断IPM模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸，一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障；而加速时IPM模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障，发生这些故障的原因，多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。