使用日立电梯变频器可能出现的若干问题

伴随着大功率晶闸管(SCR)大功率晶体管(GTR)和新型场效应晶体管(IGBT)的相继问

世，变频调速技术从 20 世纪 60 年代出现至今已日趋成熟，在各电气领域普及使用。

电梯

等特种机电设备也不例外，日立电梯

变频器

也使设备的技术含量、性能得以突飞猛进，与

传统的调速方式比较其效果是鲜而易见的。它使得电梯效率提高、运行平稳、设备寿命延长，
结合 PLC 或微机控制，更显示无触点控制的优越性：线路简化、控制灵活、运行可靠、维
护和故障监测方便。由日立电梯变频器的工作原理可知，必须满足一定的安装要求才能正
常工作，日立电梯变频器本身也不可避免产生谐波干扰和电磁辐射等常见问题，然而电
梯的功率较大、工作环境较差、安全系数要求高，因此，引发了在安装使用与维护日立电
梯变频器的若干问题。

1、日立电梯变频器谐波干扰问题
1.1 日立电梯变频器干扰的产生机理
日立电梯变频器的主电路一般是交-直-交形式，即整流部分(AC/DC)和逆变部分

(DC/AC)组成，先将电源进行三相桥式整流，再由大功率晶体管开关元件进行 DC/AC 转
换。

在输入部分，输入电压是正弦波，非线性二极管组成的三相整流桥及二极管参数离

散将引起输入电流的波形为非正弦波。在输出部分，输出线电压是 SPWM 脉宽调制的矩
形波，相电压是阶梯波，都是非线性的。输出电流是带毛刺的近正弦波。既然是非线性正
弦波，就必将产生谐波。理论上分析，谐波中不含有 3 的整数倍谐波和偶次谐波，可按傅
立叶级数分解为基波和各次谐波，通常含有 6n+1(n=l，2，3….)次谐波。谐波的频率与日
立电梯变频器的调制频率有关，其中 5 次、7 次、11 次、13 次谐波电流占主要地位。

1.2 日立电梯变频器干扰的危害
输入电流谐波会使电网电压畸变，造成对其他用电设备的影响，如使变压器温度上

升，产生震动噪声;引起保护电器误动作;导致计量仪表误差;破坏绝缘，影响电器正常工
作，减少寿命等。

按 GB12668-90 规定，我国高次谐波管理标准电网电压谐波电压综合畸变率的是

THD%≤10%，奇次谐波 THD%≤5%，偶次谐波 THD%≤2%。

输出电压和电流均有谐波，调制频率较低时，人耳可能听得见高次谐波频率产生的

电磁噪声(尖叫声)，谐波造成电动机发热和振动，峰值电压甚至击穿绝缘，无功损耗大，
cosφ 减少等。调制频率较高时谐波造成的影响要小，但无论调制频率高低，谐波都会通过
导线的电磁耦合形成感应干扰，并且通过电缆向空间发射高频电磁辐射干扰，对周边的
线路、电气设备等造成不良影响，如电梯中干扰门机控制信号使其不能正常工作、电脑板
液晶显示出错、微机时钟停止工作。一般情况下，日立电梯变频器输出的谐波电压合成总
量 THD%应控制在 5%~7%之间。

1.3 日立电梯变频器干扰的抑制
无论输入还是输出谐波造成的干扰，其传播方式不外是线路传导、感应耦合和空中辐

射三种方式，所以在抑制干扰的措施上我们也从这几个方面入手：

(1)接电抗器和滤波器。输入端接入交流电抗器 ACL，它对抑制 5~9 次谐波效果很显

著，cosφ 也可提高到 75%~85%，输出端一般不接电抗器，选用时电抗器的压降最好控制
在 5%以下。串联在整流桥和滤波电容之间的直流电抗器 DCL 也能明显抑制谐波电流和提
高功率因数。接电源滤波器时应注意：输出侧的滤波器电容器只能接在电动机侧，且应接
入电阻，防止逆变器因电容的充放电受冲击，滤波电抗器三相连接线必须按同方向绕在
同一磁芯上，才能对基波电流无影响。容量大于 22KW 时一般选用并联方式的电源滤波器。

(2)合理布线和线路屏蔽。日立电梯变频器应使用单独变压器供电，两台日立电梯变频