变频器的干扰问题

变频器的干扰问题

1 . 变频器干扰产生及危害

(1) 变频器干扰的产生实际上不限于通用变频器，晶闸管供电的直流电动机、无换向器电动机等凡是在电源侧有整流回路的，都将产生因其非线性整流引起的高次谐波。变频器的干扰由输入端谐波和输出端谐波产生。

(2) 高次谐波危害变频器产生的高次谐波的危害主要有以下几个方面: 增加变压器铜损和铁损;使电动机铜损和铁损增加，温度上升; 因高次谐波导致电容器过热、甚至损坏电容器; 由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率，产生操作过电压，破坏绝缘，还会引起开关跳脱、引起误动作; 计量仪表因为谐波会引起误差，降低精度，甚至烧毁线圈; 电力电子设备也会因谐波造成误动作。

2. 实际应用中抗干扰措施的应用

(1) 隔离措施隔离技术是电磁兼容性中的重要技术之一。所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。电磁兼容的隔离技术分为磁电、光电、机电和声电等几种隔离方式。

(2) 屏蔽技术

屏蔽是提高电子系统和电子设备电磁兼容性的重要措施之一，它能有效地抑制通过空间传播的各种干扰，既可阻止或减少电子设备内部的辐射电磁能对外的传输，又可阻止或减少外部辐射电磁能对电子设备的影响。

屏蔽按机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽，对于变频器应用而言最常见的是电场屏蔽，即用金属导体，把被屏蔽的元件、组合件和信号线包围起来。这种方法对电容性耦合噪声抑制效果很好。其中，用双绞线代替两根平行导线是抑制磁场干扰的有效办法; 屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效地方法。

(3) 滤波技术滤波器既可抑制从电子设备引出的传导干扰，又能抑制从电网引入的传导干扰。干扰滤波器安装在电源线与电子设备之间。它可使工频电源通过，而阻止高频噪声通过，对提高设备的可靠性有重要作用。

(4) 接地措施接地是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容性的重要手段之一。正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰，又能降低设备本身对外界的干扰。

为了使变频控制系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度，必须为变频器设立可靠地工作接地。它分为电源地、信号地、模拟地(屏蔽地) 。在石化和其他防爆系统中还有本安地。按其接地点方式又分为单点地、多点地、混合地和浮地。

1). 变频器系统地变频器系统的正确接地是提高变频器抑制噪声能力和减小变频器干扰的重要手段，因此在实际应用中一定要非常重视。从抑制干扰的角度来看，将电力系统地和变频器系统的所有地分开是很有好处的，因为一般电力系统的地线是不太干净的。

2). 屏蔽接地在通信速率低于1MHz 时，选用一点接地效果较好，对于采用

Profibus , Modbus总线控制的高速率(>30MHz)。通信控制电缆的屏蔽层应该选用多点接地，即在该电路系统中，用一块接地平板代替电路中每部分各自的接地回路。因为接地引线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而影响屏蔽接地效果，所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地时，尽量找最接近的低阻值接地面接地，并最好也应该两端接地，并且采取在通信线路较长时在网络的终端加终端匹配电阻等抗干扰措施。对于电缆的多点接地，一个附加的好处是可以减少屏蔽层的静电耦合。

3). 信号接地在采用外部传感器的闭环控制系统中，距离较远时，一定要保证外部设备和变频器的可靠独立接地，或者选用传感器外壳不与控制屏蔽层连接的传感器，在变频器侧实施一点接地; 距离较近时，可采用公共接地母排接地，保证传感器与控制设备接地点之间电位差近似为零，从而消除地环流形成的干扰。但在有些场合，现场端必须接地，这时，必须注意原信号的输入端子绝对不许和变频控制系统的接地线有任何电气连接，而变频控制系统在处理这类信号时，必须在前端采用有效的隔离措施。