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[摘要] 变频器干扰产生的原因及影响，解决方案。
[关键词] 谐波电容式接近开关
引言
我公司的捞渣机电机采用两种运行方式：工频运行、变频运行。捞渣机电机工频运行时，电容式接近开关工作正常。当其变频运行时，电容式接近开关常开接点处于常闭状态，启动断链保护，使捞渣机电机不能正常运行。
1.谐波的产生
图（1）
图（2）
以工业中最常用的三相桥式整流电路为例如图（1），为了简化分析，假定在理想情况下，即电网的短路容量足够大，直流侧电感足够大，并忽略变压器铁芯的饱和及非线性影响，变压器的一、二次绕组都是星形联结，并设其绕组的匝数1：1，则交流电网电压为一正弦波，交流侧的电流是方波如图（2）。
在任意控制角的情况下，每个晶闸管的导通角始终是2π/3，对此波形进行傅氏级数分解：
因：f(wt)=-f(wt+π)
故不会有偶次项谐波；
ia=
bn= (2/π) f(wt)sin nwt d(wt)
=sin nwt d(wt)
=(cos-cos)
ia=
=(cos-cos)sin nwt
=Id
由此可见，方波电流含有大量的5、7、11、13等高次谐波。
2.电容式接近开关结构及工作原理说明
电容式接近开关结构图
电容式接近开关原理图
电容式传感器的工作原理
电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成，很象“打开的”电容器电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一目标朝着电容器的电靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。
3.谐波对接近开关影响
通过上述变频器谐波产生的分析，可以得到变频器在整流、逆变过程中，产生大量的5、7、11、13等高次谐波。由于高次谐波对整流滤波电容的影响更为突出，含有高次谐波的电压加至电容两端时，由于电容器对高次谐波的阻抗很小，所以电容器很容易发生过负荷导致损坏。其次在高次谐波的影响下，造成可控晶闸管动作。影响接近开关的正常工作。
4.谐波的危害
a、谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率 。
b、谐波可以通过电网传导到其它的用电器，影响了许多电气设备的正常运行。
c、谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大 。
d、谐波会使并联运行的其他晶闸管装置相互干扰，产生误触发。
e、谐波会导至继电器保护装置的误动作的，电气仪表计量不准 。
5.措施
a、将捞渣机的控制回路引入隔离变压器。可以有效抑制电源外部的传导干扰。
b、在电容式接近开关前接入滤波模块，其有较强的抗干扰能力，使高次谐波在其内部被吸收，同时还具有防止用电器本身的干扰传 导给电源，对各类用电设备有很多好处。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
[关键词] 谐波电容式接近开关
引言
我公司的捞渣机电机采用两种运行方式：工频运行、变频运行。捞渣机电机工频运行时，电容式接近开关工作正常。当其变频运行时，电容式接近开关常开接点处于常闭状态，启动断链保护，使捞渣机电机不能正常运行。
1.谐波的产生
图（1）
图（2）
以工业中最常用的三相桥式整流电路为例如图（1），为了简化分析，假定在理想情况下，即电网的短路容量足够大，直流侧电感足够大，并忽略变压器铁芯的饱和及非线性影响，变压器的一、二次绕组都是星形联结，并设其绕组的匝数1：1，则交流电网电压为一正弦波，交流侧的电流是方波如图（2）。
在任意控制角的情况下，每个晶闸管的导通角始终是2π/3，对此波形进行傅氏级数分解：
因：f(wt)=-f(wt+π)
故不会有偶次项谐波；
ia=
bn= (2/π) f(wt)sin nwt d(wt)
=sin nwt d(wt)
=(cos-cos)
ia=
=(cos-cos)sin nwt
=Id
由此可见，方波电流含有大量的5、7、11、13等高次谐波。
2.电容式接近开关结构及工作原理说明
电容式接近开关结构图
电容式接近开关原理图
电容式传感器的工作原理
电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成，很象“打开的”电容器电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一目标朝着电容器的电靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。
3.谐波对接近开关影响
通过上述变频器谐波产生的分析，可以得到变频器在整流、逆变过程中，产生大量的5、7、11、13等高次谐波。由于高次谐波对整流滤波电容的影响更为突出，含有高次谐波的电压加至电容两端时，由于电容器对高次谐波的阻抗很小，所以电容器很容易发生过负荷导致损坏。其次在高次谐波的影响下，造成可控晶闸管动作。影响接近开关的正常工作。
4.谐波的危害
a、谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率 。
b、谐波可以通过电网传导到其它的用电器，影响了许多电气设备的正常运行。
c、谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大 。
d、谐波会使并联运行的其他晶闸管装置相互干扰，产生误触发。
e、谐波会导至继电器保护装置的误动作的，电气仪表计量不准 。
5.措施
a、将捞渣机的控制回路引入隔离变压器。可以有效抑制电源外部的传导干扰。
b、在电容式接近开关前接入滤波模块，其有较强的抗干扰能力，使高次谐波在其内部被吸收，同时还具有防止用电器本身的干扰传 导给电源，对各类用电设备有很多好处。
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