摘要:變頻器在工業(yè)生產中的應用越來越廣泛，其干擾問題日益引起人們的重視。本文主要介紹了變頻器應用系統(tǒng)中干擾產生的來源及其傳播途徑，提出了抗干擾的實際解決方法，闡述了在變頻器應用系統(tǒng)設計和安裝中抑制干擾的具體措施。

　　關鍵詞:變頻器,干擾, 抑制

　　1 引言

　　隨著科學技術的高速發(fā)展，變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性應用到了工業(yè)控制的各個領域中，但隨之也帶來了一些干擾問題。如果變頻器的干擾問題解決不好，不但系統(tǒng)無法可靠運行，還會影響其他電子、電氣設備的正常工作。因此下面主要討論變頻器的干擾及其抑制方法。

　　2　變頻調速系統(tǒng)的主要電磁干擾源及途徑

　　2.1 主要電磁干擾源

　　電磁干擾也稱電磁騷擾 (EMI)，是以外部噪聲和無用信號在接收中所造成的電磁干擾，通常是通過電路傳導和以場的形式傳播的。變頻器的整流橋對電網(wǎng)來說是非線性負載，它所產生的諧波會對同一電網(wǎng)的其他電子、電氣設備產生諧波干擾。另一方面，電網(wǎng)中的諧波干擾主要通過變頻器的供電電源干擾變頻器。電網(wǎng)中存在大量諧波源，這些負荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產生波形畸變，從而對電網(wǎng)中其他設備產生危害的干擾。

　　2.2 電磁干擾的途徑

　　變頻器能產生功率較大的諧波，對系統(tǒng)其他設備干擾性較強。其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分電磁輻射、傳導、感應耦合。下面分別加以分析。

　　2.2.1 電磁輻射

　　變頻器如果不是處在一個全封閉的金屬外殼內，它就可以通過空間向外輻射電磁波。變頻器的整流橋對電網(wǎng)來說是非線性負載，它所產生的諧波對接入同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設備產生諧波干擾。

　　當變頻器的金屬外殼帶有縫隙或孔洞，則輻射強度與干擾信號的波長有關，當孔洞的大小與電磁波的波長接近時，會形成干擾輻射源向四周輻射。

　　2.2.2 傳導

　　上述的電磁干擾除了通過與其相連的導線向外部發(fā)射，也可以通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其它電路。與輻射干擾相比，其傳播的路程可以很遠。

　　2.2.3 感應耦合

　　感應耦合是介于輻射與傳導之間的第三條傳播途徑。當干擾源的頻率較低時，干擾的電磁波輻射能力相當有限，而該干擾源又不直接與其它導體連接，但此時的電磁干擾能量可以通過變頻器的輸入、輸出導線與其相鄰的其他導線或導體產生感應耦合，在鄰近導線或導體內感應出干擾電流或電壓。

　　3 抗電磁干擾的措施

　　據(jù)電磁性的基本原理，形成電磁干擾(EMI)須具備電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)等三個要素。為防止干擾，可采用硬件和軟件的抗干擾措施。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽、接地等方法。

　　3.1 隔離

　　所謂干擾的隔離是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。在變頻調速傳動系統(tǒng)中，通常是在電源和放大器電路之間的電源線上采用隔離變壓器以免傳導干擾，電源隔離變壓器可應用噪聲隔離變壓器。

　　3.2 濾波

　　設置濾波器的作用是為了抑制干擾信號從變頻器通過電源線傳導干擾到電源及電動機。為減少電磁噪聲和損耗，在變頻器輸出側可設置輸出濾波器。為減少對電源的干擾，可在變頻器輸入側設置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設備，可在電源線上設置電源噪聲濾波器，以免傳導干擾。

　　3.3 屏蔽

　　屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，不讓其電磁干擾泄漏。輸出線最好用鋼管屏蔽，特別是以外部信號控制變頻器時，要求信號線盡可能短，且信號線采用雙芯屏蔽，并與主電路及控制回路完全分離，不能放于同一配管或線槽內，周圍電子敏感設備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。

　　3.4 接地

　　實踐證明，接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制內部噪聲的耦合，防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。變頻器的接地方式有多點接地、一點接地及經(jīng)母線接地等幾種形式，要根據(jù)具體情況采用，要注意不要因為接地不良而對設備產生干擾。

　　以上抗干擾措施可根據(jù)系統(tǒng)的抗干擾要求來合理選擇使用。若系統(tǒng)中含控制單元如微機等，還須在軟件上采取抗干擾措施。

　　3.5 正確安裝

　　由于變頻器屬于精密的功率電力電子產品，其現(xiàn)場安裝工藝的好壞也影響著變頻器的正常工作。正確的安裝可以確保變頻器安全和無故障運行。安裝工藝要求如下：

　　第一，確保控制柜中的所有設備接地良好，應該使用短、粗的接地線連接到公共地線上。

　　第二，安裝布線時將電源線和控制電纜分開。

　　第三，使用屏蔽導線或雙絞線連接控制電路時，確保未屏蔽之處盡可能短，條件允許時應采用電纜套管。

　　第四，確保控制柜中的接觸器有滅弧功能，交流接觸器采用R-C抑制器，也可采用壓敏電阻抑制器，如果接觸器是通過變頻器的繼電器控制的，這一點特別重要。

　　第五，用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時，要將屏蔽層雙端接地。

　　第六，如果變頻器運行在對噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用RFI濾波器減小來自變頻器的傳導和輻射干擾。

　　4、結束語

　　以上通過對變頻器運行過程中存在的干擾問題的分析，提出了解決這些問題的實際方法。隨著新技術和新理論不斷在變頻器上的應用，變頻器應用存在的這些問題有望通過變頻器本身的功能和補償來解決。隨著工業(yè)現(xiàn)場和社會環(huán)境對變頻器的要求不斷提高，滿足實際需要的真正“綠色”變頻器不久也會面世。