變頻器產(chǎn)生的干擾及解決計(jì)劃

變頻器產(chǎn)生的干擾及解決方案摘

要

:變頻器具有很多的優(yōu)越性，但它對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾和電磁輻射干擾也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，本文主要介紹諧波、電磁輻射的標(biāo)準(zhǔn)和危害及其減弱或消除的方法。１

引言

采用變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)而得到越來(lái)越多的應(yīng)用.但是,由于變頻器特殊的工作方式帶來(lái)的干擾越來(lái)越不容忽視。變頻器干擾主要有：一是變頻器中普遍使用了晶閘管或者整流二極管等非線性整流器件，其產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾,引起電網(wǎng)電壓畸變（電壓畸變率用THDv表示,變頻器產(chǎn)生諧波引起的ＴHＤv在1０～40％左右)，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開(kāi)關(guān)器件,在輸出能量的同時(shí)將在輸出線上產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾,影響周邊電器的正常工作.2

諧波和電磁輻射對(duì)電網(wǎng)及其它系統(tǒng)的危害

(1)

諧波使電網(wǎng)中的電器元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗,降低了輸變電及用電設(shè)備的效率。?（2）

諧波可以通過(guò)電網(wǎng)傳導(dǎo)到其它的用電器，影響了許多電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，比如諧波會(huì)使變壓器產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，使其局部過(guò)熱,絕緣老化，壽命縮短,以至于損壞;還有傳導(dǎo)來(lái)的諧波會(huì)干擾電器設(shè)備內(nèi)部軟件或硬件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。?(３）

諧波會(huì)引起電網(wǎng)中局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放大。?(４)

諧波或電磁輻射干擾會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使電氣儀表計(jì)量不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法正常工作。?（5）

電磁輻射干擾使經(jīng)過(guò)變頻器輸出導(dǎo)線附近的控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)等弱電信號(hào)受到干擾，嚴(yán)重時(shí)使系統(tǒng)無(wú)法得到正確的檢測(cè)信號(hào)，或使控制系統(tǒng)紊亂。?一般來(lái)講,變頻器對(duì)電網(wǎng)容量大的系統(tǒng)影響不十分明顯,這也就是諧波不被大多數(shù)用戶重視的原因.但對(duì)系統(tǒng)容量小的系統(tǒng)，諧波產(chǎn)生的干擾就不能忽視。3

有關(guān)諧波的國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEＣ610０0—２-２,IＥC６1０0０-2－4,歐洲標(biāo)準(zhǔn)ＥN６１000－３－２，EN６10０0-3-12，國(guó)際電工學(xué)會(huì)的建議標(biāo)準(zhǔn)IＥEE519—1９92，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧB/T１４５４9－93《電能質(zhì)量共用電網(wǎng)諧波》。下面分別做簡(jiǎn)要介紹.?3。1

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

?ＩEC61000-2-2標(biāo)準(zhǔn)適用于公用電網(wǎng)，IＥＣ61000-2—4標(biāo)準(zhǔn)適用于廠級(jí)電網(wǎng),這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不給電網(wǎng)造成損害所允許的諧波程度,它們規(guī)定了最大允許的電壓畸變率ＴHDv。?

IEＣ6１００0－2－2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電網(wǎng)公共接入點(diǎn)處的各次諧波電壓含有的ＴHDv約為8%.?

IＥＣ６１0０0-2-４標(biāo)準(zhǔn)分三級(jí)。第一類對(duì)諧波敏感場(chǎng)合(如計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)室等）THDv為５％;第二類針對(duì)電網(wǎng)公共接入點(diǎn)和一部分廠內(nèi)接入點(diǎn)ＴHＤv為8％；第三類主要針對(duì)廠內(nèi)接入點(diǎn)THDv為1０%。?

以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了電器設(shè)備所允許產(chǎn)生諧波電流的幅值,前者主要針對(duì)16A以下，后者主要針對(duì)16A到６４A.?

IEＥE51９—１992標(biāo)準(zhǔn)是個(gè)建議標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)是將單次ＴHDv限制在3%以下，總THＤv限制在５%以下。?3.２

國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

?GＢ/T１4５４９-９３中規(guī)定，公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值為３8０V（２20Ｖ)電網(wǎng)電壓總THDv為5%,各次諧波電壓含有率奇次為4％,偶次為2％。?由以上標(biāo)準(zhǔn)看來(lái)，一般單次電壓畸變率在3~6％，總電壓畸變率在5～8％的范圍內(nèi)是可以接受的。4

減少變頻器諧波對(duì)其它設(shè)備影響的方法4．1

增加交流/直流電抗器

采用交流/直流電抗器后(如圖１)，進(jìn)線電流的諧波畸變率大約降低3０％～5０％，是不加電抗器諧波電流的一半左右。圖1

使用交流/直流電抗器降低THD4.2

多相脈沖整流?

在條件具備，或者要求產(chǎn)生的諧波限制在比較小的情況下,可以采用多相整流的方法。1２相脈沖整流TＨＤｖ大約為1０％~１5%，18相脈沖整流的TＨＤv約為３%~８%，滿足EN61000-3-１２和IＥEE519-１9９2嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的要求.缺點(diǎn)是需要專用變壓器和整流器，不利于設(shè)備改造,價(jià)格較高。４.3

無(wú)源濾波器?

采用無(wú)源濾波器后（如圖2）,滿載時(shí)進(jìn)線中的THＤv可降至５％～10％，滿足EＮ６１0０0—3—1２和IEEE5１９—１９92的要求,技術(shù)成熟,價(jià)格適中。適用于所有負(fù)載下的ＴＨDｖ<３0％的情況.缺點(diǎn)是輕載時(shí)功率因數(shù)會(huì)降低。圖２

使用專用無(wú)源濾波器4.4

輸出電抗器?也可以采用在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器的方法（如圖3），主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過(guò)程中,線路產(chǎn)生的電磁輻射。該電抗器必須安裝在距離變頻器最近的地方，盡量縮短與變頻器的引線距離。如果使用鎧裝電纜作為變頻器與電動(dòng)機(jī)的連線時(shí)，可不使用這方法,但要做到電纜的鎧在變頻器和電動(dòng)機(jī)端可靠接地，而且接地的鎧要原樣不動(dòng)接地,不能扭成繩或辨,不能用其它導(dǎo)線延長(zhǎng)，變頻器側(cè)要接在變頻器的地線端子上,再將變頻器接地。圖3

使用輸出電抗器減少變頻器的電磁輻射5

減少或削弱變頻器諧波及電磁輻射對(duì)設(shè)備干擾的方法

上面介紹的方法是減少變頻器工作時(shí)對(duì)外設(shè)備的影響，但并不是消除了變頻器的對(duì)外干擾,如果想進(jìn)一步提高其它設(shè)備對(duì)變頻器諧波和電磁輻射的免疫能力，尤其是在變頻器（品牌不同，產(chǎn)生的干擾程度可能不一樣）干擾較嚴(yán)重的場(chǎng)合中常用的方法通常有以下幾種。5。１

使用隔離變壓器?

使用隔離變壓器主要是應(yīng)對(duì)來(lái)自于電源的傳導(dǎo)干擾(如圖4）。使用具有隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時(shí)還可以兼有電源電壓變換的作用。隔離變壓器常用于控制系統(tǒng)中的儀表、ＰLＣ，以及其它低壓小功率用電設(shè)備的抗傳導(dǎo)干擾。圖4

使用隔離變壓器減低傳導(dǎo)干擾5．2

使用濾波模塊或組件?

目前市場(chǎng)中有很多專門(mén)用于抗傳導(dǎo)干擾的濾波器模塊或組件，這些濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)還具有防止用電器本身的干擾傳導(dǎo)給電源,有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對(duì)各類用電設(shè)備有很多好處.?

常用雙孔磁芯濾波器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5所示。還有單孔磁芯的濾波器,其濾波能力較雙孔的弱些，但成本較低.圖５

濾波器的結(jié)構(gòu)5．3

選用具有開(kāi)關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備?

一般開(kāi)關(guān)電源的抗電源傳導(dǎo)干擾的能力都比較強(qiáng)，因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)電源的內(nèi)部也都采用了如圖５結(jié)構(gòu)類似的濾波器。因此在選用控制系統(tǒng)的電源設(shè)備,或者選用控制用電器的時(shí)候，盡量采用具有開(kāi)關(guān)電源類型的。5．４

作好信號(hào)線的抗干擾?

對(duì)于信號(hào)線上的干擾主要是來(lái)自空間的電磁輻射,有常態(tài)干擾和共模干擾兩種。?(1)

常態(tài)干擾的抑制

?常態(tài)干擾是指疊加在測(cè)量信號(hào)線上的干擾信號(hào)，這種干擾大多是頻率較高的交變信號(hào),其來(lái)源一般是耦合干擾。抑制常態(tài)干擾的方法有：?·在輸入回路接RC濾波器或雙T濾波器；?·盡量采用雙積分式A／D轉(zhuǎn)換器,由于這種積分器工作的特點(diǎn)，具有一定的消除高頻干擾的作用；?·將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)再傳輸?shù)姆绞剑瑢?duì)于常態(tài)的干擾有非常強(qiáng)的抑制作用。（2)

共模干擾的抑制?

共模干擾是指信號(hào)線上共有的干擾信號(hào)，一般是由于被測(cè)信號(hào)的接地端與控制系統(tǒng)的接地端存在一定的電位差所致，這種干擾在兩條信號(hào)線上的周期、幅值基本相等,所以采用上面的方法無(wú)法消除或抑制.對(duì)共模干擾的抑制方法如下:?·采用雙差分輸入的差動(dòng)放大器，這種放大器具有很高的共模抑制比。?·把輸入線絞合，絞合的雙絞線能降低共模干擾,由于改變了導(dǎo)線電磁感應(yīng)ｅ的方向,從而使其感應(yīng)互相抵消，如圖６所示。圖6

雙絞線降低共模干擾·采用光電隔離的方法，可以消除共模干擾;?·使用屏蔽線時(shí),屏蔽層只一端接地.因?yàn)槿魞啥私拥?，由于接地電位差在屏蔽層?nèi)會(huì)流過(guò)電流而產(chǎn)生干擾，因此只要一端接地即可防止干擾。（3)

應(yīng)注意的事項(xiàng)?

無(wú)論是為了抑制常態(tài)干擾還是抑制共模干擾,都還應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：?·輸入線路要盡量短。?·配線時(shí)避免和動(dòng)力線接近,信號(hào)線與動(dòng)力線分開(kāi)配線，把信號(hào)線放在有屏蔽的金屬管內(nèi),或者動(dòng)力線和信號(hào)線分開(kāi)距離要在４０cｍ以上。?·為了避免信號(hào)失真,對(duì)于較長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)要注意阻抗匹配。５。５

增加軟件濾波?

在使用以單片機(jī)、ＤSP等為核心的控制系統(tǒng)中,編制軟件的時(shí)候，可以適當(dāng)增加對(duì)檢測(cè)信號(hào)和輸出控制部分的軟件濾波,以增強(qiáng)系統(tǒng)自身的抗干擾能力。6

結(jié)束語(yǔ)

干擾的分布參數(shù)是很復(fù)雜的，因此在抗干擾時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)拇胧?既要考慮效果,又要考慮價(jià)格因素,還要視現(xiàn)場(chǎng)情況而定。采用的措施只要能解決問(wèn)題即可，往往過(guò)多的抗干擾措施有可能會(huì)產(chǎn)生額外的干擾，具體情況具體解決。變頻器產(chǎn)生諧波干擾及其防范來(lái)源：《電氣世界》

作者:電氣頻道

發(fā)布時(shí)間:2007－10-1２

我國(guó)《節(jié)約能源法》第3９條規(guī)定：”將變頻調(diào)速列入通用節(jié)能技術(shù)加以推廣"。然而影響變頻調(diào)速節(jié)能產(chǎn)品推廣的障礙的原因有：電網(wǎng)供電電壓等級(jí)偏高，給變頻器中的電力開(kāi)關(guān)器件絕緣帶來(lái)障礙，變頻器自身質(zhì)量的可靠性欠佳,產(chǎn)品價(jià)格偏高。

變頻器自2０世紀(jì)60年代問(wèn)世到80年代的推廣應(yīng)用，也推動(dòng)我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展,生產(chǎn)廠家不斷增多,高壓變頻器市場(chǎng)即將啟動(dòng)，這將有力促使變頻器自身質(zhì)量的提高和產(chǎn)品價(jià)格的逐步下浮。與此同時(shí)，隨著改革開(kāi)放的深化和我國(guó)加入ｗto，以及人們對(duì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),許多工礦企業(yè)將走出低谷逐步回升，迫使企業(yè)對(duì)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，從而造就變頻器在眾多領(lǐng)域推廣應(yīng)用的美好前景。

１

變頻調(diào)速的優(yōu)越性

隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展，使變頻調(diào)速這一先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)得以在眾多領(lǐng)域推廣應(yīng)用。變頻器應(yīng)用于各行各業(yè)，既能提高設(shè)備的效率，滿足生產(chǎn)工藝的需求，又能獲得顯著的節(jié)能降耗效果，并有如下的優(yōu)越性：

1.1

電力拖動(dòng)系統(tǒng)故障率低

目前用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)主要是異步電動(dòng)機(jī)，它是典型的常規(guī)交流電動(dòng)機(jī)，自從現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)明以來(lái),對(duì)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)技術(shù)進(jìn)行廣泛研究，并取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。對(duì)于可調(diào)速度的拖動(dòng)系統(tǒng)采用變頻器，即可在不更換原電動(dòng)機(jī)條件下連續(xù)調(diào)速，以選擇最佳速度。由于異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其轉(zhuǎn)子回路內(nèi)電流不必從外部接人,故出現(xiàn)故障的概率極低.變頻調(diào)速還可應(yīng)用于有易燃、易爆性氣體的場(chǎng)合,這是其他電動(dòng)機(jī)調(diào)速所無(wú)可匹敵的。

１.2

工作特性優(yōu)越

實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，是發(fā)明異步電動(dòng)機(jī)近百年以來(lái)人們翹首以待的”世紀(jì)之夢(mèng)",迄今為止人們對(duì)它傾注極大熱情，通過(guò)不懈努力、提高和完善,其調(diào)速的工作特性等諸多方面毫不遜色，即與直流調(diào)速系統(tǒng)相比,某些方面還超過(guò)直流調(diào)速。由于頻率身是數(shù)字量，即可實(shí)現(xiàn)在不需要外部反饋的情況下，即能得到很硬的機(jī)械特性，而且調(diào)速精度高、平滑、性能穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制.

１．3

變頻器可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)

一般異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)的起動(dòng)電流為額定電流的5—7倍。而采用變頻器可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng),其起動(dòng)電流不超過(guò)額定電流的1.5倍，而且起動(dòng)平穩(wěn)無(wú)沖擊。對(duì)其配套的電氣、機(jī)械設(shè)備的沖擊力小，能顯著延長(zhǎng)電控元件及電動(dòng)機(jī)的壽命。

1.４

低轉(zhuǎn)下轉(zhuǎn)矩恒定

變頻調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng),在低速時(shí)有轉(zhuǎn)矩提升功能,確保低速恒轉(zhuǎn)矩輸出。在電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速，即最大工作能力時(shí)不受電源頻率影響。

1．5

延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命

變頻調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載中應(yīng)用，節(jié)能效果更為顯著，不僅可根據(jù)負(fù)載運(yùn)行要求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，而且減少機(jī)械和風(fēng)的噪聲,延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)和水泵的使用壽命。

１．６

軟起動(dòng)下轉(zhuǎn)矩平滑

變頻器應(yīng)用于輸送機(jī)，在負(fù)載要求平滑加速、減速時(shí)，具有性能良好的軟起動(dòng)效果。尤是在重負(fù)載起動(dòng)時(shí)，可提升輸出轉(zhuǎn)矩，這是普通起動(dòng)器所無(wú)法起到的效果。

1.７

起停沖擊小

變頻器應(yīng)用于一般生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,其起動(dòng)、停止、空載低速或高速,均不會(huì)產(chǎn)生沖擊以,從而可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。此外，變頻器的應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量的合格率和生產(chǎn)效率起到促進(jìn)作用。

2

變頻器使用中的諧波干擾

在各行各業(yè)的眾多用電設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)是最多的用電設(shè)備，其耗電量約占全部用電量的５０％以上,對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)，除改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)，優(yōu)化系統(tǒng)的配置外，還應(yīng)大力推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造,這將具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益。

但變頻器是非線性設(shè)備,也是諧波源,在使用過(guò)程中諧波干擾依然存在,會(huì)對(duì)弱電系統(tǒng)的熱工儀表產(chǎn)生干擾尤為明顯。

某供熱廠的風(fēng)機(jī)采用變頻器改造后,節(jié)能效果十分顯著,但在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生諧波對(duì)另一臺(tái)熱工儀表顯示值造成干擾,使儀表顯示值出現(xiàn)很大偏差.當(dāng)1號(hào)風(fēng)機(jī)變頻器投運(yùn)時(shí)，２號(hào)爐的蒸汽流量、水位、壓力等的顯示值出現(xiàn)最大指示值.當(dāng)1號(hào)變頻器停止運(yùn)行，2號(hào)爐的蒸汽流量、水位、壓力值均為零。這種現(xiàn)象是由于變頻器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的諧波所致，并對(duì)弱電系統(tǒng)的熱工儀表顯示值產(chǎn)生影響.為此，對(duì)變頻器運(yùn)行中產(chǎn)生的諧波干擾不可忽視,應(yīng)采取必要措施加以防范。

3

防止諧波對(duì)弱電系統(tǒng)干擾的措施

在變頻器安裝使用中，一定按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求執(zhí)行，運(yùn)行過(guò)程要特別注意維護(hù)，編制日常及定期的維護(hù)規(guī)程,做到有章可循。運(yùn)行值班人員必須做到每班巡視視察，是否有振動(dòng)、氣味,或電流電壓指示是否異常。夏天更要保持散熱器干凈，吹掃灰塵,以免變頻器過(guò)熱。

在采取防止諧波干擾措施時(shí)，一定要地制宜根據(jù)具體情況而采取相應(yīng)的防范措施。該廠風(fēng)機(jī)變頻器采用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式，控制線較長(zhǎng)，在布線上與儀表二次線同在橋架里布線，而且控制線與弱電熱工儀表二次線存在平行走徑,長(zhǎng)度達(dá)百米以上，兩線相對(duì)距離很小,因而造成的干擾較大。針對(duì)這種具體情況而采取的防范措施是:

（1)將變頻器控制線與熱工儀表的二次線采用屏蔽線，在橋架中兩導(dǎo)線的平行部分用鐵皮隔板隔開(kāi),屏蔽線的屏蔽層應(yīng)做良好的接地，接地線與接地體的連接應(yīng)牢固可靠。

（2)可在熱工儀表的二次線末端串接一個(gè)小電容器,可起到將高頻干擾信號(hào)旁路掉。電容器的一端接儀表二次線,另一端也要做良好的接地。

（3）在變頻器柜電源進(jìn)線端的電纜套上1.5~２m的金屬蛇皮管，并要做好蛇皮管外殼的良好接地，這也是防止變頻器運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生諧波干擾的措施。

(4）傳感器的連接線不宜過(guò)長(zhǎng)，切勿將過(guò)長(zhǎng)的連接線部分盤(pán)成圈狀放在變頻器柜內(nèi)。傳感器連接線盡量縮短也是可以防止高次諧波產(chǎn)生對(duì)弱電系統(tǒng)儀表的干擾。

（5）變頻器在安裝使用中,一定要按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求執(zhí)行,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)咨詢，避免造成不必要的干擾而影響正常生產(chǎn)。變頻器干擾案例問(wèn)題分析及其處理文章來(lái)源：中達(dá)電通公司成都機(jī)電業(yè)務(wù)處袁賢才點(diǎn)擊數(shù):３６3更新時(shí)間:２０07-5-13【字體:HＹPERＬＩNK”javａｓcripｔ：ｆoｎtZoｏｍA（)；”小HYＰERLINK＂javascript:fontZoomB（）；＂大】1

引言?

交流感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)變頻器調(diào)速是2０世紀(jì)電氣傳動(dòng)領(lǐng)域劃時(shí)代的技術(shù)進(jìn)步.隨著變頻器的廣泛應(yīng)用，變頻器日益成為工廠自動(dòng)化領(lǐng)域最大的電磁污染源?？梢越?jīng)常的看到在一間設(shè)備密集型工廠裝機(jī)幾十臺(tái)上百臺(tái)變頻器。變頻器直-交逆變器的非線性等效負(fù)荷使得變頻器在許多系統(tǒng)集成工程中不僅污染工廠供電系統(tǒng)，還直接對(duì)自動(dòng)化工程項(xiàng)目干擾，引起測(cè)控系統(tǒng)失準(zhǔn)失靈，嚴(yán)重破壞大系統(tǒng)的穩(wěn)定性,甚至變頻器自身受到干擾引發(fā)“自舉”式的調(diào)速故障。盡管國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備ＥＭＣ（IEC6100０系列電磁兼容設(shè)計(jì))有嚴(yán)格的規(guī)范,并且中國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已決定在國(guó)內(nèi)“等同”采用,同時(shí)，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB／T

１45４９—93已經(jīng)生效1４年之久，但是國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展使得功率電子開(kāi)關(guān)器件的污染控制已經(jīng)刻不容緩.??

本文作者來(lái)自自動(dòng)化集成工程一線。在近年的客服中經(jīng)常遇到變頻器的干擾問(wèn)題，造成設(shè)備誤動(dòng)作，使得工廠的生產(chǎn)線不能運(yùn)行,而且這一類問(wèn)題的原因查找起來(lái)也比較困難，經(jīng)過(guò)查閱有關(guān)資料,再結(jié)合工作中處理問(wèn)題的一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)具體談一下變頻器干擾的來(lái)源,傳播方式以及一些針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中遇到干擾問(wèn)題的不同情況的處理，希望不同于教科書(shū)的教條說(shuō)教。

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變頻器干擾分析

變頻器的干擾問(wèn)題一般分為變頻器自身干擾；外界設(shè)備產(chǎn)生的電磁波對(duì)變頻器干擾；變頻器對(duì)其它弱電設(shè)備干擾3類情況。

變頻器本身就是一個(gè)干擾源，眾所周知,

變頻器由主回路和控制回路兩大部分組成，變頻器主回路主要由整流電路,逆變電路,控制電路組成,其中整流電路和逆變電路由電力電子器件組成，電力、電子器件具有非線性特性，當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)，它要進(jìn)行快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作，因而產(chǎn)生高次諧波，這樣變頻器輸出波形除基波外還含有大量高次諧波。無(wú)論是哪一種干擾類型，高次諧波是變頻器產(chǎn)生干擾的主要原因。,變頻器本身就是諧波干擾源，所以對(duì)電源側(cè)和輸出側(cè)的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生影響.與主回路相比,變頻器的控制回路卻是小能量、弱信號(hào)回路,極易遭受其它裝置產(chǎn)生的干擾.因此,變頻器在安裝使用時(shí),必須對(duì)控制回路采取抗干擾措施。

３變頻器干擾案例問(wèn)題分析及其處理

3。１

怎樣來(lái)判定變頻器出現(xiàn)干擾問(wèn)題?

變頻器的干擾問(wèn)題主要體現(xiàn)在電機(jī)的運(yùn)行情況上。例如電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中突然挺停機(jī)，電機(jī)運(yùn)行時(shí)快時(shí)慢，運(yùn)行速度不穩(wěn)定.電機(jī)停不下來(lái)，按鈕不起任何作用等等，這些都是變頻器受到干擾情況的體現(xiàn)。??3。２

第三種方式接地?

干擾問(wèn)題的一般處理方法是要保證良好的接地，接地端子的一般要求為：接地端子以“第三種方式”接地(單獨(dú)接地)，

接地線愈短愈好，

而且必須接地良好；

控制回路線使用屏蔽線，而且屏蔽線遠(yuǎn)端屏蔽層懸空，近端接地;

根據(jù)產(chǎn)品要求，

合理布線,

強(qiáng)電和弱電分離，

保持一定距離,

避免變頻器動(dòng)力線與信號(hào)線平行布線，

應(yīng)分散布線;

增加抗無(wú)線干擾濾波器，變頻器輸入和輸出抗干擾濾波器或電抗器;

采取防止電磁感應(yīng)的屏蔽措施，甚至可將變頻器用金屬鐵箱屏蔽起來(lái)；

適當(dāng)降低載波頻率；

若用通訊功能，ＲS485通訊線用雙絞線。下面，我將以在實(shí)際使用中針對(duì)不同的干擾情況做具體分析.??３。3

三相五線制供電

曾經(jīng)遇到過(guò)這樣一種情況，變頻器一直運(yùn)轉(zhuǎn)，按停止按鈕不起作用，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變頻器的地線只與變壓器的中性線