變頻器電磁干擾的原因-變頻器電磁干擾解決方案

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯變頻器電磁干擾的原因?變頻器電磁干擾解決方案 掌握VFD的排放特別具有挑戰(zhàn)性。VFD效率是以EMI性能為代價(jià)的。試圖掌握VFD驅(qū)動器的EMI性能通常會降低效率并增加發(fā)熱量。將過濾器組件放置在輸出上可能會影響操作。放置過多的電容或電感會轉(zhuǎn)變電壓-電流關(guān)系并影響電機(jī)運(yùn)行。這可能使其無效或產(chǎn)生過多熱量并過早損壞或破壞固態(tài)驅(qū)動器或電機(jī)。大多數(shù)狀況下，過濾和屏蔽電纜的組合是必要的。諸如切換驅(qū)動頻率的其他方法可以將產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)移到它們滿意期望極限的位置。 VFD的副產(chǎn)品是電磁（EM）輻射。在很多工業(yè)應(yīng)用中，典型的EM輻射量導(dǎo)致其他設(shè)備的問題很少;然而，在諸如HVAC的美

2、國商業(yè)應(yīng)用中，EMC（電磁兼容性）水平由FCC（聯(lián)邦通信委員會）的第15部分規(guī)定。依據(jù)IEC61800-3，歐盟已針對大多數(shù)環(huán)境（包括工業(yè)）定義了EMC限制。制造商為不同級別的EMC供應(yīng)各種解決方案，從具有完全集成濾波器的驅(qū)動器到在驅(qū)動器與其電源之間串聯(lián)連接的完全獨(dú)立的濾波器。 我想你會得到兩個(gè)不同的答案，這個(gè)問題涉及EMI的輻射和對EMI的免疫力。我不確定你最感愛好的是什么。兩者都有標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)取決于應(yīng)用。歐洲工業(yè)輻射標(biāo)準(zhǔn)比北美標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格。美國的住宅標(biāo)準(zhǔn)是輻射最嚴(yán)格和最難達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。免疫性也會有所不同，但大多數(shù)基礎(chǔ)VFD的設(shè)計(jì)都具有相當(dāng)?shù)膹椥?，就EMI抗擾性而言。從我的角度來看，VFD安裝的最

3、大問題是布線EMI輻射。必需特別當(dāng)心，確保電源線與掌握線分別或絕緣。存在世界各地的標(biāo)準(zhǔn)以防止干擾問題，但即使過于謹(jǐn)慎，謹(jǐn)慎也是合理的。電纜會輻射，掌握線假如在四周就會撿起來。這個(gè)問題當(dāng)然不是新問題，而且有很好的記錄。 電磁干擾（EMI），也稱為電噪聲，是電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生的不需要的信號。EMIVFD問題的范圍可以從損壞的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫妱訖C(jī)驅(qū)動器損壞。使用IGBT開關(guān)進(jìn)行電機(jī)頻率掌握的現(xiàn)代VFD由于其高開關(guān)速度而特別高效。不幸的是，高速開關(guān)還導(dǎo)致產(chǎn)生更高的EMI。典型的噪聲抑制解決方案包括確保全部組件均適當(dāng)接地;使用屏蔽電源線將變頻器連接到電機(jī)，并正確地將屏蔽連接到驅(qū)動器和電機(jī)接地位置;使用內(nèi)置或

4、外置EMI濾波器;使用扭曲掌握線路引線供應(yīng)平衡電容耦合;并分別運(yùn)行電源和掌握接線。 電磁干擾可能是最簡單通過增加系統(tǒng)之間的距離來緩解。濾波器和鐵氧體磁芯可用于進(jìn)一步幫助此問題。 正確或足夠大小的電源是關(guān)鍵，由于假如上游變壓器對于驅(qū)動器而言太大，則阻抗將太低而導(dǎo)致很多問題。細(xì)心設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng)有助于減輕噪音。隔離變壓器或輸入線電抗器的使用，以及附圖中所示的EMI和RF濾波器，對于解決與VFD相關(guān)的干擾至關(guān)重要。隔離變壓器（傳輸噪聲降低10比1）或輸入線路電抗器可減輕電源線干擾，削減溝通驅(qū)動器引起的電力線諧波，從而影響在同一電源上運(yùn)行的其他設(shè)備。輸入EMI濾波器可降低溝通變頻器輸入側(cè)的電磁干擾或噪聲

5、。它們符合CE標(biāo)準(zhǔn)，建議用于易受電磁干擾影響的設(shè)備。當(dāng)安裝在VFD的輸入和/或輸出側(cè)時(shí)，RF濾波器可降低射頻干擾或噪聲。 解決EMI問題的最佳方法是應(yīng)用推舉的安裝實(shí)踐。例如，這包括確定EMC區(qū)域，確定使用哪種類型的電纜（屏蔽VFD電纜）以及如何布線（適當(dāng)分別）和接地。只有在使用適當(dāng)?shù)腅MC安裝指南后，我們才建議供應(yīng)過濾器和其他干擾抑制措施，以實(shí)現(xiàn)更多抑制。 大多數(shù)的VFD是在驅(qū)動器的電磁干擾（EMI），不影響局部的電氣設(shè)備在任何顯著方式的工業(yè)環(huán)境中使用。在敏感環(huán)境中，用戶可能會發(fā)覺實(shí)施某種形式的EMI緩解是明智的。EMI分為兩部分;傳導(dǎo)和輻射噪聲。當(dāng)驅(qū)動器的輸出波形將電機(jī)引線轉(zhuǎn)換為大型天線時(shí)，

6、會產(chǎn)生輻射噪聲。這種類型的噪聲會影響靠近電機(jī)引線的設(shè)備。始終建議最小化電機(jī)引線長度以限制輻射噪聲。此外，降低驅(qū)動器的載波頻率有助于削減輻射噪聲量。為了完全消退輻射噪聲，可以使用鎧裝/屏蔽電纜或接地金屬導(dǎo)管。當(dāng)變壓器為驅(qū)動器所需的高頻開關(guān)供應(yīng)電流以產(chǎn)生其輸出波形時(shí)，驅(qū)動器會產(chǎn)生傳導(dǎo)噪聲。這些高頻電流會對同一電源上的設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。降低驅(qū)動器的載波頻率會有所關(guān)心，但需要輸入濾波才能顯著降低這些電流。低成本解決方案包括使用鐵氧體磁芯。 反饋設(shè)備上的電磁干擾（通常稱為“噪聲”）在運(yùn)動系統(tǒng)中可能特別不利。在運(yùn)動系統(tǒng)中，驅(qū)動器試圖依據(jù)其接收的反饋來掌握其設(shè)定速度。噪音會轉(zhuǎn)變您的驅(qū)動器所獲得的反饋信

7、號，并有可能被視為您的設(shè)備將嘗試訂正的移動。在大多數(shù)運(yùn)動系統(tǒng)中，幾乎沒有出錯(cuò)的余地。為了最大限度地削減電磁干擾的影響，您應(yīng)確保使用適當(dāng)接地的屏蔽雙絞線電纜作為反饋設(shè)備。另外，請記住，運(yùn)動系統(tǒng)中電磁干擾的最常見緣由是驅(qū)動器本身的高壓側(cè)，因此盡量不要將高壓電機(jī)電纜和反饋電纜一起長距離運(yùn)行。 避開EMI的最佳方法是在面板或機(jī)器設(shè)計(jì)過程中使用良好的接線衛(wèi)生。接地，電纜屏蔽和“電線連接”等問題都特別重要。無線電濾波器也可用于限制線路上的電源傳導(dǎo)噪聲，這是無線電噪聲的最壞表現(xiàn)。直接從驅(qū)動器輻射的噪聲不是問題。 來自VFD的電子干擾可能會導(dǎo)致安裝驅(qū)動器的區(qū)域中的其他設(shè)備消失問題，同時(shí)其他設(shè)備可能會消失問題為

8、了正確操作驅(qū)動器。驅(qū)動器本身可以通過各種頻率和幅度產(chǎn)生干擾。這可能會影響無線電通信，儀器儀表或其他設(shè)備或設(shè)備。通過認(rèn)真遵循布線和接地的最佳安裝實(shí)踐，可以大大削減應(yīng)用中消失問題的可能性。制造商對電纜選擇，接地和安裝的建議對于獲得良好結(jié)果至關(guān)重要。通常，每個(gè)布線類應(yīng)盡可能彼此分開。驅(qū)動器的輸入和輸出接線不應(yīng)彼此相鄰放置，也應(yīng)與掌握電纜分開。正確安裝的驅(qū)動器和電機(jī)之間的屏蔽電纜將有助于保持電纜內(nèi)的噪聲，然后噪聲將具有回到電源的低阻抗路徑。這將大大降低噪聲進(jìn)入其他電纜的可能性，并有助于防止噪聲輻射到空氣中。有時(shí)，來自VFD的噪聲可能會返回到AC線路上并對網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備造成干擾，或者甚至可能通過空氣傳

9、播以干擾其他設(shè)備。在這種狀況下，應(yīng)用濾波器來抑制噪聲可能是有用的。一些VFD可以作為過濾器形式的標(biāo)準(zhǔn)或可選特征供應(yīng)這種愛護(hù)。也可以供應(yīng)或指定這種類型的電磁干擾/射頻干擾濾波器，并將其應(yīng)用于驅(qū)動器的輸入以減輕噪聲。 大多數(shù)VFD制造商都有兩種類型的EMI：輻射放射和傳導(dǎo)放射。大多數(shù)VFD制造商都在受愛護(hù)和密封的金屬柜或隔間內(nèi)供應(yīng)掌握，這些金屬柜或隔間已經(jīng)過輻射和對外部EMI的抗擾度測試。通常，金屬機(jī)柜設(shè)計(jì)用于限制EMI，并經(jīng)過測試，符合各種IEC，IEEE或CE標(biāo)準(zhǔn)，以確定EMI的產(chǎn)生或易受影響。全部VFD都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)證明其EMI等級的認(rèn)證。對于通過電力導(dǎo)線從VFD導(dǎo)出的高頻成分的傳導(dǎo)放射，標(biāo)準(zhǔn)仍舊適用，掌握系統(tǒng)旨