在變頻器的輸入端可不可以安裝有源濾波器?變頻器的諧波電流已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注，與此對(duì)應(yīng)，變頻器的諧波治理技術(shù)也越來(lái)越被關(guān)注。要是變頻器的諧波電流達(dá)到某個(gè)特定的指標(biāo)，例如，THID<8%，一般只能采用專(zhuān)門(mén)的諧波濾波器，電抗器達(dá)不到這么嚴(yán)格的要求。
變頻器電源線(xiàn)輸入端安裝的諧波濾波器一般有兩種，一種是有源濾波器，另一種是無(wú)源濾波器。從電磁兼容的角度看，盡量避免在變頻器的電源線(xiàn)輸入端安裝有源濾波器。因?yàn)?，有源濾波器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，這些干擾會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)上充滿(mǎn)高頻噪聲，表現(xiàn)為毛刺，也會(huì)通過(guò)空間產(chǎn)生電磁輻射，對(duì)鄰近的其它電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。下面解釋有源濾波器帶來(lái)的電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)。
有源濾波器的工作原理與變頻器很類(lèi)似，只不過(guò)有源濾波器的逆變器產(chǎn)生的諧波電流，而變頻器的逆變器產(chǎn)生的是正弦波電流。因此，只要了解了變頻器產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理，就容易了解有源濾波器產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理。
眾所周知，變頻器最強(qiáng)的電磁干擾源之一。變頻器之所以產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾，是因?yàn)樗敵鯬WM電壓，也就是高頻脈沖電壓，這種高頻電壓會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。這種干擾通過(guò)途徑對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，變頻器產(chǎn)生的幾種干擾總結(jié)如圖所示。
1) 輸入電源線(xiàn)的諧波電流發(fā)射：由整流電路產(chǎn)生;
2) 輸入電源線(xiàn)的射頻電流發(fā)射：由逆變器泄漏到輸入回路的高頻成分;
3) 輸入電源線(xiàn)的電磁輻射：電源線(xiàn)上有射頻電流時(shí)，必然產(chǎn)生電磁輻射;
4) 輸出電纜的電磁輻射：輸出電纜上的電壓波形為PWM電壓波形，這種脈沖電壓必然產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁輻射。
有源濾波器是直接向電網(wǎng)上用PWM電壓波的形式注入諧波電流，因此它產(chǎn)生圖中的2項(xiàng)、3項(xiàng)、4項(xiàng)。需要注意的是，有源濾波器產(chǎn)生的第2項(xiàng)(射頻電流發(fā)射)更加強(qiáng)烈。因?yàn)?，在變頻器的場(chǎng)合，射頻電流僅僅是從逆變器泄漏到輸入端，而有源濾波器是直接注入。
有源濾波器產(chǎn)生的干擾分布在載波頻率(也就是PWM電壓波形的脈沖重復(fù)頻率)及其各高次諧波上。一般的有源濾波器，載波頻率為10kHz，因此干擾主要產(chǎn)生在10kHz以上的各個(gè)頻率。
我們知道，變頻器都是要滿(mǎn)足一定電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求的，也就是要限制電磁干擾的發(fā)射。那么，安裝了有源濾波器后，變頻器的電磁干擾發(fā)射必然超標(biāo)，導(dǎo)致變頻器工作時(shí)產(chǎn)生電磁干擾。例如，某港口的龍門(mén)吊工作時(shí)，由于變頻器的干擾，現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)受到干擾，圖像質(zhì)量很差。本來(lái)認(rèn)為是諧波電流導(dǎo)致的，在變頻器的電源線(xiàn)輸入端安裝了有源濾波器，結(jié)果干擾的情況更加嚴(yán)重。