变频调速系统的电磁兼容设计
变频空调电磁兼容问题研究
变频空调电磁兼容问题研究随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，空调已经成为现代家庭不可或缺的家电之一，而变频空调也因其节能省电的特点被越来越多的消费者所青睐。
然而，在变频空调的广泛应用中，也涉及到一些电磁兼容问题，需要进行深入研究和解决。
本文将从电磁兼容问题的定义、变频空调的工作原理及其引起的电磁干扰原因和影响等方面进行分析和探讨。
一、电磁兼容问题的定义电磁兼容问题是指各种电子设备和系统在相互连接和配合时，可能会被其他设备发射的电磁辐射所干扰，或者可能会对其他设备发射有害的电磁波辐射，从而引起设备之间的故障或误操作。
在空调这一领域中，电磁兼容问题也非常普遍，尤其是在变频空调中。
二、变频空调的工作原理及其引起的电磁干扰原因变频空调是指利用可变频率控制技术对压缩机电机的转速进行精密控制，从而调节制冷或制热功率的空调。
通常情况下，空调的压缩机和风机电机都是异步电机，并且运行的频率和电压随着环境温度的变化而调整。
由于变频空调需要实时监测环境温度和用户需求，并通过控制器调整频率和电压，所以变频空调会产生各种电磁辐射和电磁波。
具体而言，变频空调的工作原理引起的电磁干扰主要包括以下几个方面：1.电源电磁干扰：变频空调由交流电源驱动，频率为50Hz或60Hz，所以会产生较强的电磁辐射。
当变频器的电源电缆长度较长或内部电路设计不合理时，会引起电源电磁干扰，影响其他设备的正常工作。
2.高频信号干扰：由于变频器电路内存在开关器件，所以会产生一定的高频信号，如谐波和噪声等。
这些高频信号容易被其他设备捕获，从而引起其工作异常。
3.电磁辐射干扰：变频器和电机内部存在大量的电流和电磁波，特别是在高速运转时，能够产生较强的电磁辐射，从而影响其他设备的正常工作。
4.电磁兼容问题：当变频空调与其他设备连接时，可能出现电磁兼容问题，如信号干扰，地线环状电流干扰等，从而影响设备的正常工作。
三、变频空调电磁兼容问题的解决方法为了解决变频空调中的电磁兼容问题，可以采取如下几个方法：1.电源电缆采用屏蔽电缆：采用具有屏蔽功能的电缆可以有效减少电源电磁干扰的发生。
高性能变频调速设备的绝缘性能与电磁兼容性研究
高性能变频调速设备的绝缘性能与电磁兼容性研究绝缘性能和电磁兼容性是高性能变频调速设备研究中非常重要的两个方面。
本文将深入探讨这两个方面的研究现状和发展趋势。
1. 绝缘性能研究绝缘性能是高性能变频调速设备正常运行的关键因素。
变频调速设备中的半导体元件常常会产生高频噪声和电磁干扰，这些干扰会对设备的绝缘性能造成影响。
因此，研究变频调速设备的绝缘性能是提高设备可靠性的重要途径。
在绝缘性能研究中，常见的研究方法包括绝缘材料的选择和优化、绝缘结构的改进、绝缘性能测试方法的改进等。
绝缘材料的选择和优化是绝缘性能研究的基础，不同的绝缘材料具有不同的绝缘性能特点，需要根据具体的应用场景选择合适的绝缘材料。
同时，绝缘结构的改进也是提高绝缘性能的有效方法，通过改变绝缘结构的设计和构造，可以减少电场的集中和局部放电现象。
此外，绝缘性能测试方法的改进也是绝缘性能研究的重要内容。
传统的绝缘性能测试方法主要包括电压强度测试、绝缘电阻测试等，在实际应用中存在一定的局限性。
通过引入新的测试技术和设备，如局部放电检测技术、红外图像检测技术等，可以更准确地评估绝缘性能，提高设备的可靠性和安全性。
2. 电磁兼容性研究电磁兼容性是指设备在电磁环境中能够正常工作，不对周围设备和系统产生干扰或受到干扰的能力。
在高性能变频调速设备中，电磁干扰的问题常常引起设备的故障和工作不稳定。
因此，研究电磁兼容性并采取相应的措施，对于确保设备的正常运行和提高设备的可靠性非常重要。
电磁兼容性研究的关键内容包括电磁干扰源的控制和抑制、抗电磁干扰能力的提高等。
对于电磁干扰源的控制和抑制，可以采取屏蔽措施、滤波器设计、接地技术等方法，减少电磁干扰源对周围设备的干扰。
抗电磁干扰能力的提高包括改进设备的电路设计和布线技术、优化设备的电磁兼容性参数等，以减少设备对外界电磁干扰的敏感性。
此外，电磁兼容性测试是电磁兼容性研究中的关键环节。
电磁兼容性测试主要包括辐射发射测试和抗扰度测试两个方面，通过这些测试可以评估设备在电磁环境中的工作性能和兼容性。
变频器电磁兼容
变频器电磁兼容随着科技的发展，变频器在工业自动化控制中得到了广泛应用。
然而，变频器电磁兼容问题也随之而来，给生产安全和设备正常运行带来了一定的风险。
因此，本文将从变频器电磁兼容的原因、影响及解决办法等方面进行探讨。
一、变频器电磁兼容的原因变频器电磁兼容问题主要源于两个方面：一是变频器内部的电子元器件和电路设计，二是外界电磁干扰。
1. 变频器内部设计问题变频器内部存在许多电子元器件和电路，如功率电子器件、驱动电路、控制器等，这些元器件之间的电磁干扰会导致变频器电磁兼容问题的产生。
例如，功率电子器件的开关操作会引起电磁辐射和传导干扰，驱动电路中的高频脉冲信号也可能会造成电磁泄漏。
2. 外界电磁干扰外界电磁干扰是指变频器周围环境中存在的电磁辐射源，如电力设备、电磁辐射源以及其他电子设备等。
这些电磁辐射源可能会对变频器的正常运行产生干扰。
特别是在工业环境中，电力设备和各种电子设备密集存在，电磁干扰更为明显。
二、变频器电磁兼容的影响变频器电磁兼容问题的存在会给生产安全和设备正常运行带来多方面的影响。
1. 影响设备的性能变频器电磁兼容问题可能导致其正常工作时输出的电压、电流等参数不稳定，甚至产生误差，从而影响设备的性能。
例如，变频器输出的电压不稳定可能会导致设备的定位精度下降，从而影响产品质量。
2. 增加设备的故障率电磁干扰可能导致变频器内部电路中出现异常电压、电流，进而引发设备故障或损坏。
频繁的维修和更换设备部件不仅增加了维修成本，还会导致生产线的停机时间增加，影响生产效率。
3. 对周围环境和其他设备产生干扰变频器电磁兼容问题还可能对周围环境和其他设备产生干扰，例如，电磁辐射会对其他电子设备产生干扰，甚至导致其异常运行或损坏。
同时，电磁干扰还会对附近的通信设备、无线电设备等产生干扰，影响其正常工作。
三、解决变频器电磁兼容问题的办法为了解决变频器电磁兼容问题，可以从以下几个方面进行改进和优化。
1. 优化变频器的设计在变频器的设计过程中，应注意减少电子元器件和电路之间的电磁干扰。
在变频器电磁兼容性方面的探讨
关于变频器电磁兼容性（EMC）方面的探讨电磁兼容性（EMC）是一项系统性的工程。
由于电力应用当中，各种干扰源的电磁辐射很复杂，要完全消除电磁噪声干扰是不可能的，这就要采取许多技术措施，从各个途径减少干扰及防止干扰。
首先，我们要知道电磁干扰的三要素：电磁干扰源、电磁干扰传播途径（传导、辐射、耦合）及接受的响应者。
这三个要素在不同的场合有不同的表现，总的来说，根据电磁感应、趋肤效应、电磁振荡与电磁波传播等基本物理规律可知，电磁物理量随时间变化越快，越容易感生电磁干扰；频率越高越容易产生辐射；电磁场强度与距离平方成反比；一些灵敏度高的未屏蔽电路容易产生耦合等。
为了保证系统、设备和网络（必须具备最少的电磁辐射能级和最强的抗干扰性）免受外界的干扰源的干扰及同时产生干扰。
在工程实践中广泛采用屏蔽、滤波、隔离、合理接地、合理布线、防雷等方法来抑制电磁噪声干扰，有时还采取回避和疏导技术进行处理，如空间方位分离、频率划分与回避、吸收和旁路等。
对于变频器的应用环境，电磁干扰源、电磁干扰传播途径可分为电磁干扰（EMI）、电磁辐射（EMR）、射频干扰（RFI）、电磁脉冲（EMN）等。
常见的控制策略与技术方案可分为以下几类：（1）噪声传播通道控制。
具体方法有接地、滤波、屏蔽、隔离、防雷、合理布线等，其中，正确合理的接地方法是至关重要的、第一位的。
（2）噪声空间分离。
具体方法有地点位置控制、自然空间位置隔离、方位角控制、电场矢量方向控制等。
（3）噪声时间分离。
具体方法有时间共用准则、信号脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔等。
（4）噪声频率管理。
具体方法有滤波、频率管制、频率调制、数字传输、光电转换等。
（5）电气隔离。
具体方法有变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换等。
对于变频器来说，电磁噪声干扰包括两个方面，一是外部干扰，即外围设备及邻近设备的电磁噪声干扰变频器；二是内部干扰，即变频器本身产生的电磁噪声、泄漏电流和谐波等干扰外围设备及邻近设备。
变频器电磁兼容标准
变频器电磁兼容标准变频器是一种用于调节电动机运行速度的设备，它通过改变电源频率来控制电动机的转速。
在工业生产中，变频器被广泛应用于各种设备和系统中，如风机、泵、输送机等。
然而，由于其工作原理，变频器可能会对周围的电磁环境产生干扰，因此需要遵守相应的电磁兼容标准，以确保其在使用过程中不会对其他设备造成影响。
首先，变频器电磁兼容标准涉及到国际电工委员会（IEC）和国际电子工程师协会（IEEE）等组织发布的一系列标准。
这些标准包括了变频器在设计、生产和使用过程中应遵守的规定，旨在保证其在电磁兼容性方面达到一定的要求。
其中，包括了对变频器本身电磁辐射的限制，以及对其抗干扰能力的要求等内容。
其次，针对变频器的电磁辐射限制，标准通常规定了其在工作频率范围内，所产生的电磁辐射不得超过一定的限值。
这是为了避免变频器产生过大的电磁辐射，对周围的其他设备和系统造成干扰。
同时，也有一些标准对变频器的辐射进行了频率特性的限制，以防止其在特定频段内产生过多的电磁辐射，对无线通信等系统造成影响。
此外，对于变频器的抗干扰能力，标准也明确规定了其在受到外部电磁干扰时的应对能力。
这包括了对于电磁场强度较大时，变频器自身不应出现异常工作或故障，同时也不应对周围的其他设备和系统产生影响。
为了达到这一要求，变频器通常需要在设计和生产过程中采取一系列的电磁兼容措施，如使用滤波器、屏蔽罩等，以提高其抗干扰能力。
总的来说，变频器电磁兼容标准对于保障其在工作过程中不对周围的电磁环境产生干扰具有重要意义。
遵守这些标准不仅有助于保证变频器的正常运行，同时也有利于维护整个电磁环境的稳定性。
因此，在设计、生产和使用变频器时，必须严格遵守相关的电磁兼容标准，以确保其安全可靠地运行。
变频驱动系统中的EMC 及其对策
变频驱动系统中的EMC 及其对策1 概述交流变频调速具有调速范围广、传动效率高、运行节能等优点，从而获得迅速推广应用。
但由于变频器中使用了IGBT 等高速开关器件，其EMC 问题已成为必须考虑和研究的重要课题。
EMC(电磁兼容)，是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何器件构成不能承受的电磁骚扰的能力。
EMC 包括两方面的内容：电磁干扰(EMI)和电磁抗扰。
EMI 按传播途径可分为两类：传导干扰与辐射干扰。
传导干扰即沿着导体传播的干扰，所以任何导体(如导线传输、电感器、电容器等)都是传导干扰的传输通道。
辐射干扰是指以电磁波形式传播的干扰，其传播的能量与距离的平方成反比。
形成EMI必须同时具备三个条件或称三要素：干扰源、传输通道、敏感接收器，三者缺一不可。
解决EMC 问题一般要从这三方面着手。
对用户而言，由于设备作为一电磁干扰源或接收器，不可更改，故解决EMC 问题主要是针对传输通道。
2 变频驱动系统中的EMC 的特点在一个配电工作系统中，变频器和其他电气(电子)设备一样，既是电磁干扰源，又是电磁接收器，变频器的工作原理决定了它会产生一定的EMI 噪声。
同时，为了保证变频器能在一定的电磁环境中可靠工作，设计变频器时必须使其具有一定的抗EMI 能力。
变频驱动系统工作时其EMC 特点主要表现在以下方面。
1)输入电流一般为非正弦波，电流中含有丰富的高次谐波，此谐波会对外形成EMI，降低电网的功率因数，增加线路损耗。
2)输出电压为高频PWM 波，它会影响电机温升，缩短电机使用寿命，以及加大漏电流，使线路的漏电保护装置误动作。
同时，对外形成很强的电磁干扰，。
高性能变频调速设备的电磁兼容性与抗干扰技术研究
高性能变频调速设备的电磁兼容性与抗干扰技术研究随着电力电子技术的快速发展和电力系统的不断进步，变频调速设备在工业生产和能源领域中得到了广泛的应用。
然而，由于变频调速设备的工作原理和高频开关电路的使用，其会产生较高的谐波和电磁干扰，给电力系统的正常运行和其他设备的工作带来了不利影响。
因此，研究高性能变频调速设备的电磁兼容性与抗干扰技术至关重要。
一、电磁兼容性的研究在变频调速设备中，电机、电源、控制电路等组成部分都会产生电磁干扰。
首先，电机作为主要负载产生的电磁干扰主要包括谐波和噪声信号。
这些电磁干扰会传输到电力系统中，对其他设备和通信系统造成干扰。
其次，变频调速设备的电源系统可能存在电流和电压的谐波波动，而这些波动也会对电力系统的稳定性产生负面影响。
最后，控制电路中的大电流开关器件和高频开关电源也会产生高频电磁辐射和互感耦合干扰。
为提高高性能变频调速设备的电磁兼容性，需要进行以下研究工作：1. 调整变频调速设备的电路配置和设计，减少电磁辐射和互感耦合干扰。
例如，改善电机设计，选择合适的绝缘材料和电缆布线方式，降低电机的谐波和噪声信号。
2. 优化电源系统结构，改善电源质量和功率因数，减少电源谐波波动。
例如，采用有源滤波器和谐波抑制装置，改善电源的谐波特性。
3. 设计有效的滤波器和屏蔽措施，降低设备产生的电磁波辐射和传导干扰。
例如，在设备输入输出端设计合适的滤波器，选择合适的屏蔽材料和结构，有效地隔离电磁波的辐射和传导。
4. 采用先进的控制策略和算法，改善设备的电磁兼容性。
例如，采用PWM控制技术，改善开关器件的开关速度和开关频率，减少高频电磁辐射。
二、抗干扰技术的研究除了提高设备的电磁兼容性外，还需要研究抗干扰技术，以提高变频调速设备对外界干扰的抵抗能力。
变频调速设备在复杂的电磁环境中工作，容易受到电力系统、其他设备以及工作环境中的干扰。
抗干扰技术的研究包括以下几个方面：1. 设计可靠的抗干扰电路，在变频调速设备内部处理干扰信号，提高系统的抗干扰能力。
变频器的EMC设计
变频器的EMC设计变频器是指能够通过调整输出电压和频率来控制电机转速的电气设备。
随着工业自动化的发展，变频器的应用越来越广泛。
然而，在变频器的电磁兼容性（EMC）设计方面，还存在着一些问题。
在本文中，我们将探讨变频器的EMC设计的重要性，以及实现这种设计的一些方法。
1. EMC设计的重要性在工业自动化领域中，电子设备的不断增加和互联互通要求在不同系统之间进行数据交换。
这种高密集度的设备和系统极易产生电磁干扰和抗扰能力，被称为电磁兼容性（EMC）问题。
如果变频器的EMC设计不符合标准，它可能会对其他设备产生噪声干扰，导致设备的错误运行和故障，对人身安全产生潜在威胁。
因此，EMC设计对确保设备正常、稳定、长期运行是至关重要的。
2. 实现EMC设计的原则和方法（1）正确的线路铺设变频器的线路铺设要合理，尽可能降低线路的电感和电容。
此外，在线路的设计和铺设中，应注意线路的射频干扰和电源噪声的抑制，降低变频器的电磁波干扰。
（2）滤波器的应用变频器中的交流滤波器和直流滤波器，可以有效地限制电磁噪声。
而且随着滤波器的逐步升级，其滤波效果也得到了进一步提高。
（3）信号的等电位处理在基于PWM技术的变频器中，伴随着开关器件的工作，闪烁的电流和电压信号会导致噪声干扰。
如果不加处理，这些噪声干扰会加剧并扩散到整个系统中。
因此，对于这种情况，需要使用等电位处理技术，将现场同电位点之间的电势差降到最低。
（4）地线处理地线是减少干扰的重要途径之一。
在处理地线时，应注意接地方式的选择、接地电阻的计算和地线的排布。
3. 其他注意事项（1）EMC设计应该是整个变频器设计的重要组成部分，不能忽视或者被人为地降级。
（2）EMC设计应该始终从整体的角度出发，减少电磁干扰和对其他设备的干扰。
（3）EMC设计应该遵循国家和国际电磁兼容性标准，确保变频器具有良好的抗干扰能力和抗干扰能力。
（4）EMC设计应该根据变频器所要承受的环境噪声进行特殊设计，确保变频器的正常和可靠运行。
浅谈变频空调的电磁兼容
浅谈变频空调的电磁兼容浅谈变频空调的电磁兼容【摘要】随着家用电器的普及和使用，电磁辐射干扰对空调器系统的稳定性、可靠性和平安性都有着非常大的影响。
可以说，电磁辐射干扰对空调器的严重破坏影响，必将成为严重的社会化问题。
本文分析了变频空调的电磁兼容问题。
【关键词】变频空调；电磁兼容；电磁辐射1 变频空调器的工作原理与特点空调器的电气控制技术是涉及很多学科在内的一项综合性技术。
从传统的开关控制开展到现在的变频控制，空调器的性能有了很大的提高。
从空调器电控系统的开展上看，可分为继电器一接触器控制、分立元件的微电子元件控制和专用微电脑芯片控制三个阶段。
最初，空调器的控制电路大都采用选择开关、继电器和接触器组成。
风扇电机的转速由手动的转换开关直接选择进行控制，压缩机也是由一个简单的转换开关控制电路控制启停，通过手动的调温开关和冷热切换开关进行制冷工作。
所以，这种控制方式功能简单，而且使用起来不太方便。
20世纪90年代初，在继电器-接触器控制线路的根底上利用电子技术，开展了采用集成电路和分立元件相结合的控制方式。
这种电控系统中，压缩机、风机等负载仍采用继电器-接触器供电方式，但其控制局部主要采用弱电控制。
在该阶段，空调控制电路增加了温度控制、自动除霜、3分钟延时、过欠压保护等功能，使空调器的自动控制功能大大提高，工作更为可靠。
另外，还增强了电气保护功能，如压力控制器，当排气压力过高或吸气压力过低时，压力控制器断开接点，迫使压缩机停止工作；采用热继电器起到过负荷保护作用，确保压缩机不会因过流而损坏。
第三阶段为微电脑芯片控制阶段。
目前变频空调器已普遍采用微电脑控制技术，该技术在空调器上的应用，使空调器不但实现了自动化控制，而且还实现了智能化控制，使空调器的功能有了更大的改善，操作更为简单，舒适程度进一步提高。
微处理器中的中央处理器具有数据处理能力，可以实现更加复杂的软件功能，使空调性能越来越可靠，感觉越来越舒适。
变频器的电磁兼容标准及典型试验方法
变频器的电磁兼容标准及典型试验方法变频器的电磁兼容（EMC）标准和典型试验方法是确保变频器在各种环境中正常工作而不会由于电磁干扰（EMI）影响其他设备或被其他设备所影响的关键因素。
以下是一些常见的EMC标准和试验方法：1. 国际标准：IEC 61000系列：这是国际电工委员会（IEC）制定的一系列电磁兼容性标准，涵盖了从电磁兼容性要求到测试方法和实施指南的各个方面。
EN 50178：这是欧洲标准，涉及电子设备对供电网络的影响，包括电压波动和闪烁的限制。
2. 国家标准：GB/T 17626系列：这是中国国家标准，等同采用IEC 61000系列标准，适用于在中国市场上销售的产品。
3. 典型试验方法：辐射发射测试：测试变频器发出的电磁辐射是否超过了规定的限值。
这通常涉及使用接收天线和测试接收机来测量特定频率范围内的辐射水平。
传导发射测试：测量变频器通过电源线或其他连接线路产生的干扰信号。
这通常使用电流探头和测试接收机来完成。
静电放电（ESD）测试：评估变频器对静电放电的抗扰度。
这涉及到对设备施加一定量的静电电荷并观察其反应。
浪涌抗扰度测试：模拟由雷击或其他电气事件引起的电压浪涌，以测试变频器的耐受能力。
电压跌落和中断测试：评估变频器在电源电压短时跌落或完全中断时的运行能力。
4. 现场测试：在现场安装变频器后，进行实际工作环境下的电磁兼容性测试，以确保在实际工作条件下不会发生干扰问题。
为了确保变频器的电磁兼容性，制造商通常会在设计和开发阶段就遵循这些标准，并进行相应的预合规测试。
此外，第三方认证机构可能会对变频器进行独立的EMC测试，以验证其符合相关标准的要求。
总之，变频器的电磁兼容性是一个重要的设计考虑因素，它不仅影响变频器的性能和可靠性，还可能影响整个电气系统的稳定运行。
通过遵循国际和国家标准，并执行严格的测试程序，可以确保变频器在各种环境下都能安全、有效地工作。
直流变频器的电磁兼容问题解决方案研究
直流变频器的电磁兼容问题解决方案研究随着现代工业技术的发展，电机控制领域已经逐渐从传统的交流电源向直流变频器方向转变。
但是，在应用直流变频器时，电磁兼容问题却成为了一个比较突出的难点。
这不仅影响到设备的正常运转，还可能会对周围的其他电器设备造成干扰甚至损坏。
因此，如何解决直流变频器的电磁兼容问题，已经成为工作中的重要课题。
本文将从原因分析、解决方案等角度对直流变频器的电磁兼容问题进行探讨。
一、电磁兼容问题产生原因直流变频的异步电机调速控制中，电源噪声和形状控制器等因素引起的干扰噪声，会以电磁波的形式向外辐射。
具体来说有以下几个方面：1.电源噪声。
直流变频器电源中的滤波器电容和接地电感等因素，可能会引起干扰噪声，并造成功率输出时的电源谐振。
2.传递到电机上的高频噪声。
在直流变频器工作时，在变频器出口电机绕组上，会存在着施加了 PWM 方式所形成的高频噪声。
这些噪声波动可能会传递到绕组上与周围环境之间的耦合，导致电机产生噪声。
3.信号波形噪声。
直流变频控制器在执行速度控制时，受到标准控制器的运算能力、A/D 转换器等内部因素的影响，可能会产生控制信号的谐振，从而在传输过程中造成噪声波动。
二、直流变频器的电磁兼容问题解决方案1.设计开发的前期预防措施。
在直流变频器的设计开发初期，可以在设计时就考虑到兼容性问题，采取一些前期预防措施。
为防止电器内部线路不慎变成发射天线导致干扰，应使用抑制电磁波辐射的设计技术。
在电路总线上设置串联电感等抑制器件，以减小噪声的放大幅度和电流幅度。
2.端口/shielding 布线。
为解决噪声波动造成的干扰问题，可以使用搭载问题的解决机制进行搭载。
例如，即使功率和控制线路被钳制在一起，其电磁波辐射的能力也会被降低。
在绕组线束中加入或提供电磁屏蔽材料等，以提高阻挡噪声的能力。
3.输入/输出结构选择。
根据特定的应用场景，可以采用基本的共平面布线或栅极隔离技术等结构类型。
共平面布线结构可以这样理解：在直流输入到直流变频器的时候，可以将输入电流的归零点与原来不同的母线连接上。
变频器的电磁兼容设计
变频器的电磁兼容设计以通过高压变频器的电磁兼容设计为例，从线路设计、印制板设计、设备内部走线、接地技术、屏蔽技术、滤波技术、电缆辐射、瞬态干扰抑制等，了解电磁兼容设计的要点和关键技术。
电磁干扰成为电子设备或系统中的严重问题。
电子设备密集了大量的电子设备在同一电磁环境中工作，存在严重的电磁干扰；数字化电子产品工作时，也会产生很强的电磁干扰发射。
因此，必须满足电磁兼容强制标准。
1.试验案例（1）控制器组成及工作原理控制器功能框图见图9-30，由CPU 板、相控ABC板（也称为PWM板）、信号采集板（IT板）、电源板、总线底板和壳体组成，其中CPU板、PWM板、IT板、电源板按顺序插在总线底板上。
主控制器为单元组合式，核心为双DSP的CPU单元，由总线底板与信号采集板和相控A、B、C板互通信息。
从接口子模块DI、AI接受操作命令、给定信号、电机电流与电压等。
CPU板根据操作命令、给定信号及其他输入信号，计算控制信息及状态信息。
相控A、B、C板接受来自CPU板的控制信息，产生PWM信号，经电/光转换器，向功率单元发送控制光信号。
来自功率单元的信号在相控A、B、C板中转换成电信号，预处理后送至CPU。
状态信息通过信号采集板和接口子模板送出。
主控制器根据控制命令、给定信号及运行信息、应答信息运行控制、状态分析、故障诊断等，检测出故障后按故障性质进行相应处理，如封锁系统、高压跳闸等，并给出相应故障信号，还提供故障音响信号。
从I/O接口可输出开关量运行状态及模拟量运行参数，用户根据需要选择输出量。
CPU单元上备有调试用计算机接口，在计算机运行调试程序，可以以画面形式调试和诊断，并可同时显示系统中五个变量的时间波形和数字量，是系统调试和诊断的良好工具。
CPU单元有通信接口，以通信方式从上位机取得控制命令和给定信号，控制变频器的运行，并返回运行状态和运行参数，集中监控。
（2）试验中出现的问题电磁兼容故障现象在设备的电磁兼容问题主要在做电快速脉冲试验时暴露，如在电源输入端口上施加电快速脉冲群时，CPU板上的芯片将发生损坏；在信号端口施加电快速脉冲群时，数据出错。
调速电气传动系统的电磁兼容性要求
QIANZHENYU
调速电气传动系统的电磁兼容性要 求及变频器的电磁兼容性能摸底
钱振宇
QIANZHENYU 1
在工业中，调速电气传动系统是目前使用十分普遍的一种 传动系统，特别是交流的变频调速，由于其节能显著、保 护完善控制性能好、过载能力强、使用维护方便等优点， 被迅速发展起来，成为电动机调速的潮流。
QIANZHENYU
QIANZHENYU 8
项目
A
验收准则 B
2.3 对低频骚扰的抗扰度要求 PDS对低频骚扰的抗扰度要求，制造厂可以用试验、计算或 模拟方法来验证其是否符合要求。其结果作为产品的技术 说明给出。 对低频骚扰的抗扰度要求包括谐波和换相缺口/电压畸变， 电压波动、电压跌落和短时中断，电压不平衡和频率变化， 磁场和工频共模。 其中谐波和换相缺口 / 电压畸变稳态条件（谐波失真 8% ～ 10%）的验收准则为 A；瞬态条件（≤ 15s，谐波失真为稳 态1.5倍以上）的验收准则为B。电压波动（2级：±10%； 3级：＋10%，－15%；持续时间＜1min＝的验收准则为A； 电压跌落和短时中断的验收准则为C。对电压不平衡、频率 变化、磁场和工频共模未设验收准则。标准还写道PDS一般 不需要做磁场试验，因为PDS中的成套传动模块已经有强磁 场产生。但是当PDS用于发电厂和遥控中心时，要进行脉冲 磁场试验（GB/T17626.9）；PDS用于中压或高压变电站时， 要进行阻尼振荡磁场试验（GB/T17626.10）。
QIANZHENYU 15
表3 一类环境PDS在电源端子骚扰电压的限值1
PDS的容量 频带 MHz 0.15≤f＜0.5 小功率传 动系统 （I＜25A） 中等功率 传动系统 （I≥25A） 不受销售限制2 准峰值dBμV 66 随频率的对数 线性下降到56 56 60 79 73 73 平均值dBμV 56 随频率的对数 线性下障到46 46 50 66 60 60 受销售限制 准峰值 dBμV 79 平均值 dBμV 66
变频空调的电磁兼容设计
如 图２所示 ，开 关 电源芯 片在 关断 瞬 间电压 上 升时 间只有２００ ｎｓ 峰值 电压高达４００ Ｖｌ￣２￣ ，对应 的 ｄｕ＃常
高 。 在ＰＣＢ设 计 阶段 ，往往 在 开关 管 两端 加 ＲＣ进 行 有
效的滤 波 ，适 当吸收尖 峰电压 。图３中Ｒｌ、Ｃｌ为功 率二 极管 和快 恢 复二极 管 两端 增加 的ＲＣ，图４中Ｒ２、Ｃ２为 ＩＧＢＴ、ｍｏｇ管两端增加 的ＲＣ。增Ｊ／ＩＩＲＣ后可将干 扰信号很 大程度上引到地上 ，从 而减 小了对外 产生的干扰。
Ｂ．ｄｌ＝№Ｊ６（ ｄｓ
（１）
推理 可知 ，开关 电源 的功率 环路 、电机ＩＰＭ的功率 环路 、ＰＦＣ功率 回路 、零火线 环路均会 产生较 大的 电磁 场 ，且环路越大 ，干扰就越 大。
等。这些骚扰源在工作时，．２一ｘ，一－ ＇ ｕ—ｚ ｕ ＿ｄｉ、景，
尤其 是 目前 开关 器件 的开关速 度越来 越快 ，＿ｄｉ 、ｄｕ也越
来越大，因此需要在源头做适当的处理，来降低豪、 ｄｌｌ
５６ 日用 电器 ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ
技术 ·创新 ／臼用 电器
带来的影响 。 如 图 １所 示 ， ＩＧＢＴ开 通 时 电 流 的 上 升 时 间 只 有
技术 ·创新 电磁兼 容设计
ＥＭ Ｃ Ｄ ｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ
马 嘉 林 （珠 海 格 力 电器 股 份 有 限公 司
珠 海 ５１９０７０）
摘 要 ：本 文 主 要 讲 解 变 频 空 调 控 制 器 开 发 过 程 中 的 前 期 ＥＭＣ设 计 ， 以 笔 者 近 几 年 的工 作 经 验 为 主 ，结 合 相 关文 献 ，从 源端 设计 、接 地设 计 的细节 入手 ，详细 阐述 变频 控制 器 的前期 ＥＭＣ设 计 ，对 广大工 程师 在 ＥＭＣ设 计 方 面 有 很 强 的 实 际 指 导 意 义 。 关键词 ：变频 空调 ；ＥＭＣ； 电磁兼容 ；源端设计 ；接地 设计
变频空调电磁兼容问题研究
变频空调电磁兼容问题研究
随着社会的发展，空调行业也越来越成熟和完善，变频空调成
为了一种趋势。
相较于定频空调，变频空调可以根据房间的需求调
整自身的电能消耗，达到节能的目的。
然而，伴随着变频空调的普及，也出现了很多电磁兼容（EMC）问题，如电磁干扰和电波辐射等，这些问题也受到了人们的关注。
一方面，变频空调的控制系统有非常复杂的电子控制部件，这
些控制部件要时刻精确控制电机，变频器则会产生较高的噪声和干扰，在信号传输和接收过程中引起电磁干扰，影响了无线通信、广
播电视和电视等设备的正常使用和接受。
另一方面，由于变频空调
有较高的功率和较大的电流，产生的电磁波辐射对人体造成的潜在
危害也不能忽视。
为了解决这些问题，需要在设计和生产变频空调时考虑到EMC
因素。
一般来说，需要通过以下措施来降低电磁干扰和电波辐射的
问题：
1. 采用低噪声设计和优化控制系统以减少噪声和干扰。
2. 采用屏蔽技术和接地技术来减少产品的辐射和传导干扰，使
其更加稳定。
3. 严格遵循相应的EMC标准和测试规范，确保产品的可靠性并
获得认证。
总之，变频空调的普及和应用给人们带来了更加高效和舒适的生活体验，但也存在着电磁兼容问题。
只有加强EMC技术研究和规范制定，才能使变频空调更加健康、环保和安全。
变频器的电磁兼容性和电磁干扰问题
变频器的电磁兼容性和电磁干扰问题电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）是现代电子设备中面临的重要问题之一。
在工业控制系统中，变频器是广泛应用的一种设备，但它们也容易引发电磁兼容性问题。
本文将探讨变频器的电磁兼容性和电磁干扰问题，并提出一些解决方案。
1. 电磁兼容性简介电磁兼容性是指电子设备在相同的电磁环境下，能够正常工作而不受其他设备的干扰，同时也不会对其他设备造成干扰。
电磁兼容性问题主要由电磁辐射和电磁敏感性两个方面构成。
2. 变频器的电磁辐射问题变频器在工作过程中会产生高频电磁波，并通过电磁辐射的方式传播出去。
这些辐射波可以对附近的其他设备和系统产生干扰，从而导致系统的正常运行受到影响。
为了解决这个问题，以下是一些常见的应对措施：- 外壳屏蔽：通过在变频器外壳上添加屏蔽层，来阻挡电磁波的辐射，从而减少对周围设备的干扰。
- 过滤器设计：在变频器的输入和输出电路中添加滤波器，以减少高频噪声的辐射。
- 端子处理：对变频器的输入和输出端子进行合理的布局和处理，减小线路的电磁辐射。
- 合适的布线：合理布置变频器输入和输出电缆，以最大程度地减少电磁辐射。
3. 变频器的电磁敏感性问题除了电磁辐射问题外，变频器还容易受到来自其他设备的电磁干扰，导致其正常工作受到影响。
为了提高变频器的电磁敏感性，可以考虑以下解决方案：- 输入滤波器：在变频器输入电路中安装滤波器，以减少输入电压中的高频干扰。
- 输出滤波器：在变频器输出电路中添加滤波器，以减少输出电压中的高频噪声。
- 地线处理：合理设计和布置变频器的地线连接，减少外部电磁干扰对地线的影响。
- 屏蔽处理：增加变频器内部的屏蔽措施，阻挡外部电磁干扰的进入。
4. 电磁兼容性测试和认证在设计和生产变频器时，进行电磁兼容性测试和认证是非常重要的。
通过测试，可以评估设备的电磁兼容性能，并确保其符合相关标准和规定。
常见的测试包括辐射测试、传导测试等。
总结：变频器的电磁兼容性和电磁干扰问题是工业控制系统中需要重视的问题。
高压变频器的电磁兼容性分析
高压变频器的电磁兼容性分析高压变频器是一种电力变换设备，其作用是将交流电转换成直流电后再将其转换成可调节的交流电。
它的应用广泛，如工业制造、风力发电、电动汽车等，但它也带来了一些技术问题，其中之一就是电磁兼容性问题。
本文将从高压变频器的结构、工作原理以及电磁干扰和电磁辐射等方面进行详细探讨。
一、高压变频器的结构及工作原理高压变频器的基本结构包括整流单元、滤波单元、逆变单元和控制单元四个部分。
整流单元由交流电源、整流桥等组成，将交流电源转换为直流电源；滤波单元通过电容、电感等元件将直流电源中的脉动电压滤掉，使输出电压更加稳定；逆变单元由三相全桥式逆变器或者三级逆变器等构成，将直流电源转换为可调节的交流电源；控制单元则是变频器的大脑，通过调节逆变单元的控制信号，来控制输出电压的频率和幅值。
高压变频器的工作原理是：交流电源经过整流单元转化为直流电源，并通过滤波单元将直流电源中的脉动电压滤掉，形成平滑的直流电源；通过控制单元产生控制信号，控制逆变单元产生交流电源，通过变换逆变单元中的控制信号以改变输出交流电源的功率、频率和相角等。
二、高压变频器的电磁干扰高压变频器在工作过程中会产生电磁干扰，其主要表现在两方面：一是电磁干扰，即干扰其他设备的正常工作；二是受到其他设备的电磁干扰，从而影响其自身的正常工作。
电磁干扰主要来自两个方面：一是高压变频器自身的电磁干扰，例如电力电磁噪声、磁场干扰等；另一个方面则是高压变频器所连接的其他设备产生的电磁干扰，如电机电磁干扰等。
首先看高压变频器自身产生的电磁干扰。
高压变频器在工作过程中，由于整流单元、滤波单元、逆变单元中尤其是逆变单元中的开关元件开关频率较高，会产生电磁噪声。
此外，高压变频器还会产生电磁辐射，其辐射能量主要来自于开关瞬间产生的高频脉冲，这些脉冲通过电缆等导体发射出去，引起其他电适应设备中的干扰。
其次，看高压变频器扰动其他设备产生的电磁干扰。
高压变频器连接的电动机等设备，在运行过程中会产生电磁干扰。
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变频调速系统的电磁兼容设计设计题目：变频调速系统的电磁兼容设计指导教师：设计者：学号：系别：班级：课程设计任务书学院班学生课程设计课题：变频调速系统电磁兼容性设计一、课程设计工作日自年月日至年月日二、同组学生：三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等）：一、设计目的1)了解有关电磁干扰技术的基础知识，如何消除电磁干扰；2)加深对设计中的电子电路方面知识的理解；3)能够熟悉实际生活中电磁干扰的检测以及应用电路；4)能够熟悉变频器的干扰种类以及防止措施。
二、设计要求本课题为设计分析类型。
很多经济型数控机床调速系统中普遍采用变频调速系统。
由变频器的工作原理可知，变频器在工作运行时会产生谐波干扰。
因此，有必要分析机床主轴变频调速系统中的电磁兼容技术。
此课题要求设计、分析变频器主电路，分析、掌握每种防电磁干扰措施。
指导教师签字：教研室主任签字：目录一、绪论 (1)1.1设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 课题背景及功能介绍 (1)二、变频器主电路分析 (2)2.1 主电路图 (2)2.2 交－直部分 (3)2.3 直－交部分 (3)2.4 制动电阻和制动单元 (4)三、变频调速传动系统的主要电磁干扰源及途径 (5)3.1 电磁干扰的产生 (5)3.2外来干扰及抑制 (5)3.3 变频器产生的干扰 (7)3.4 变频器干扰的抑制措施 (7)四、电磁兼容设计 (8)4.1谐波产生的危害 (8)4.2主要电磁干扰源 (9)4.3变频调速传动系统的电磁兼容性设计 (12)五、变频器的电磁兼容标准 (18)5.1 IEC(国际电工委员会标准)及GB(国标)对高次谐波限制的标准 (18)5.2变额器的国际和欧洲抗干扰标准 (19)六、课程设计总结 (19)七、参考文献 (20)课程设计评审表学院班学生设计任务完成情况及指导教师评语答辩情况评定成绩成绩：指导教师签字：日期：教研室主任：主任签字：日期：日期：一、绪论1.1设计目的：1)了解有关电磁干扰技术的基础知识，如何消除电磁干扰；2)加深对设计中的电子电路方面知识的理解；3)能够熟悉实际生活中电磁干扰的检测以及应用电路；4)能够熟悉变频器的干扰种类以及防止措施。
1.2设计要求：本课题为设计分析类型。
很多经济型数控机床调速系统中普遍采用变频调速系统。
由变频器的工作原理可知，变频器在工作运行时会产生谐波干扰。
因此，有必要分析机床主轴变频调速系统中的电磁兼容技术。
此课题要求设计、分析变频器主电路，分析、掌握每种防电磁干扰措施。
1.3课题设计背景及功能介绍：背景：变频器作为变频调速系统的重要组成部分是电力电子数字装置，在运行中因其半导体开关器件的动作引起高次谐波和电磁干扰会对外围电子设备产生不良影响甚至不能正常工作，变频器也会受外部侵入噪声的干扰而引起误动作，所以变频调速系统的电磁兼容设计是该系统设计中的重要环节，变频调速系统电磁兼容设计的好坏在很大程度决定了系统的可靠性。
变频调速技术在上世纪90年代得到了飞速的发展，其性能指标己经超过了直流调速，在机电行业领域内开始逐步取代直流调速和其他交流调速。
随着变频调速技术的不断成熟，变频调速装置在电气、化工、针织、石油等行业中的应用日益广泛。
例如在风机水泵、起重机械，数控车床、电梯、电站直至最近风行的电动汽车上都可以看到变频调速系统的应用。
经验证明：在变频调速系统设计的初始阶段，同时进行电磁兼容设计，把电磁兼容的大部分问题解决在设计定型之前，可得到最高的效率比。
功能介绍：本次课程设计的内容为变频调速系统的电磁兼容性设计，变频器调速技术以很好的调速、节能性能获得了广泛的应用、由于其采用软启动，可以减少设备和电机的机械冲击，延长设备和电机的使用寿命. 因此经济型数控机床中普遍采用变频主轴调速系统，但随之也带来了一些干扰向题，现场的供电和用电设备会对变频器产生影响，变频器运行时产生的高次谐波也会干扰周围设备的运行。
变频器产生的干扰主要有三种:对电子设备的千扰、对通信设备的干扰及对无线电等产生的干扰。
对计算机和自动控制装置等电子设备产生的干扰主要是感应干扰.对通信设备和无线电等产生的干扰为放射干扰。
如果变频器的干扰问题解决不好，不但系统无法可靠运行，还会影响其他电子电气设备的正常工作。
下面主要讨论变频器的干扰及其抑制方法。
二、变频器主电路分析2.1主电路图下面我们把变频器的主电路单独拿出来进行对其的电磁干扰和电磁兼容性能分析，变频器主电路如下图2-1所示：图2-1 电压源型交－直－交变频器主电路的基本结构图主电路图有整流电路、中间直流电路和逆变器三部分组成。
电压源型交－直－交变频器主电路的基本结构如图2-1所示。
2.2交－直部分（1）整流电路整流电路由VD1～VD6 组成三相不可控整流桥，它们将电源的三相交流全波整流成直流。
整流电路因变频器输出功率大小不同而异。
小功率的，输入电源多用单相220V，整流电路为单相全波整流桥；功率较大的，一般用三相380V电源，整流电路为三相桥式全波整流电路。
设电源的线电压为UL ，那么三相全波整流后平均直流电压UD 的大小是：UD＝1.35UL。
我们三相电源的线电压为380V，故全波整流后的平均电压是513V。
（2）滤波电容CF 整流电路输出的整流电压是脉动的直流电压，必须加以滤波。
滤波电容CF的作用是：除了滤波整流后的电压纹波外，还在整流电路与逆变器之间起去耦作用，以消除相互干扰，这就给作为感性负载的电动机提供必要的无功功率。
因而，中间直流电路电容器的电容量必须较大，起到储能的作用，所以中间直流电路的电容器又称储能电容器。
（3）限流电阻RL与开关SL 由于储能电容大，加之在接入电源时电容器两端的电压为零，故当变频器刚合上电源的瞬间，滤波电容CF的充电电流是很大的。
过大的冲击电流将可能使三相整流桥的二极管损坏。
为了保护整流桥，在变频器刚接通电源厚的一段时间里，电路内传入限流电阻，其作用是将电容器CF的充电电流限制到允许的范围以内。
开关SL的功能是：当CF充电到一定程度时，令SL接通，将RL短路掉。
在有些变频器里，SL用晶闸管代替，如图中虚线所示。
（4）电源指示HL HL除了表示电源是否接通以外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，显示滤波电容器CF上的电荷是否已经释放完毕。
由于CF的容量较大，而切断电源又必须在逆变电路停止工作的状态下进行，所以CF没有快速放电的回路，其放电时间往往长达数分钟。
又由于CF上的电压较高，如电荷不放完，在维修变频器时，将对人身安全构成威胁。
所以，HL完全熄灭后才能接触变频器内部的导电部分。
2.3直－交部分（1）逆变管V1～V6 V1～V6组成逆变桥，把VD1～VD6整流后的直流电，在“逆变”成频率、幅值都可调的交流电。
这是变频器实现变频的执行环节，因而是变频器的核心部分。
当前常用的逆变管有绝缘栅双极晶体管（IGBT）、大功率晶体管（GTR）、可关断晶闸管（GTO）及功率场效应晶体管（MOSFET）等。
（2）续流二极管VD7～VD12 续流二极管VD7～VD12的主要功能：①电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量。
VD7～VD12为无功电流返回直流电源提供“通道”。
②V1～V6进行逆变的基本工作过程：同一桥臂的两个逆变管，处于不停的交替导通和截至状态。
在这交替导通和截至的换相过程中，也不时地需要VD7～VD12提供通路。
（3）缓冲电路不同型号的变频器中，缓冲电路的结构也不尽相同。
图中所示是比较典型的一种。
其功能如下：逆变管V1～V6每次由导通状态切换成截止状态的关断瞬间，集电极（C级）和发射极（E级）间的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD。
这过高的电压增长率将导致逆变管的损坏。
因此，C01～C06上所充的电压（等于UD）将向V1～V6放电。
此放电电流的初始值将是很大的，并且将叠加到负载电流上，导致V1～V6损坏。
因此R01～R06的功能是限制逆变管在接通瞬间C01～C06的放电电流。
R01～R06的接入，又会影响C01～C06在V1～V6关断时降低电压增长率的效果。
VD01～VD06接入后，在C01～C06的关断过程中，使R01～R06不起作用；而在V1～V6的接通过程中，又迫使C01～C06的放电电流流经R01～R06。
2.4 制动电阻和制动单元（1）制动电阻RB 电动机在工作频率下降过程中，异步电机的转子转速将超过此时的同步转速处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险的地步。
因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使UD保持在允许范围内。
制动电阻RB就是用来消耗这部分能量的。
（2）制动单元VB 制动单元VB由大功率晶体管GTR及其驱动电路构成。
其功能是控制流经的RB放电电流IB。
三、变频调速传动系统的主要电磁干扰源及途径3.1电磁干扰的产生：电磁干扰产生于干扰源，他是一种来自外部和内部的并有损于有用信号的电磁现象。
干扰经过敏感元件、传输线、电感器、电容器、空间场等形式的途径并以某种形式作用，其干扰效应、现象普遍存在，形式各异，称之为传导干扰，他按带不带信息可以分为信息传导干扰源和电磁噪声传导干扰源两类。
信息传导干扰源是指带有的无用信息对模拟通道的干扰。
电磁噪声传导干扰源是指不带任何信息的电磁噪声对变频系统的干扰。
传导电磁干扰传输通道可以分为电容传导耦合(或称电场耦合)、电阻传导耦合(或公共阻抗耦合)及电感传导耦合(或互感耦合)。
电容传导耦合是指干扰源和信号传输线(包括印制电路线)之间通过导线以及部件的电容互相交链而构成的电磁传导耦合。
电阻传导耦合是指干扰源和信号传输线(包括印制电路线)之间通过公共阻抗上的电流或电压交链而构成的传导电磁耦合。
电感传导耦合实质上是磁场耦合。
3.2外来干扰及抑制外来干扰得主要侵入渠道是变频器的控制电缆，故控制电缆的铺设须采取充分的抗干扰措施。
1. 外界干扰的种类变频器控制回路的控制电缆接受的外来干扰有以下几点：（1）电磁波干扰。
控制电缆本身就可以作为接收天线，外界电磁波将在电缆线路中感应触感应电动势来。
（2）静电耦合干扰。
变频器的控制回路电缆与周围电气回路互相耦合得到的感应电动势就是静电偶合干扰。
（3）电源线传导干扰。
变频器的电源接入线不仅将电网电压加到变频器的输入侧。
同时也将电网上其他设备产生的干扰电动势引入了变频器的输入侧。
（4）接触不良的干扰。
由于控制回路中存在接触不良的现象，也对控制电路造成有害的干扰。
2. 抗外界干扰的措施接受远距离信号时需要采取一定的措施。
当速度给定器使用模拟信号时，抗干扰性也较弱，铺设控制电缆时也须采用抗干扰措施。
（1）抗电磁感应干扰。