變頻器應用中的干擾及抵抗干擾的方法

熊媛，鄒言云

[摘 要] 變頻器因其具有非常好的調速和節能功能，在現代社會應用越來越廣泛。但是變頻器在電力系統應用時，非常容易受到其他方面的電氣干擾，對其他的相關設備造成嚴重的影響。根據調試工作，對變頻器使用時的電磁干擾問題進行了分析，研究出具體的措施。

[關 鍵 詞] 變頻器；干擾；方法

[中圖分類號] G773 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）31-0189-01

變頻器的調速技術是非常高科技的技術，有非常好的節能和調速作用，社會上的各行各業都在使用。

一、變頻器電磁干擾分析

電磁兼容性是指該電氣設備在電磁環境中可以正常運行工作，并不對此環境中的其他相關設備產生出不能承受的電磁干擾。電磁兼容性主要包含了以下幾點：（1）內部抗干擾性。（2）外部抗干擾性。（3）干擾發射等級，該作用是電磁的輻射，造成周圍環境的影響。當變頻器設備在運作時，會對使用環境中的相關設備產生電磁干擾，所以我們必須考慮比較容易受到干擾的周圍環境，然后采取對應的措施，把變頻器電磁兼容性的問題處理好，讓變頻器能夠更加符合各項要求。

二、變頻調速系統的主要電磁分析

造成變頻器產生出干擾信號的根本原因，是因為變頻器輸入和輸出的電流中含有高次諧波成分。當變頻器在運行時產生出的高次諧波，通過傳導、電磁輻射和感應這三種方式對電網和相近的用電設備產生諧波污染。變頻器對系統里的電氣設備來說也是一個嚴重的電磁干擾源，因為在使用變頻器的過程中，是需要從三個方面來處理電磁干擾問題的，簡單來說就是要抵制住和切斷干擾源，切斷干擾源會降低干擾信號的敏感度。如果想解決傳導干擾，就是需要把電路中傳導的高頻電流過濾掉或者隔離；如果要解決輻射干擾，就把輻射源和被干擾的線路進行屏蔽工作；解決耦合干擾，就需要合理布置干擾源和被干擾線路的距離及走向，以免耦合產生。詳細的措施在工程作業時可以采用隔離、濾波、屏蔽、接地和合理布線等一些方法來處理變頻器出現的干擾問題。

三、解決變頻器電磁干擾問題的具體措施

抵抗變頻器抗干擾的主要方法是在變頻器的進線部分裝上交流電抗器和濾波器，出線和進線都需要使用屏蔽電纜。所有電纜的屏蔽層和電抗器、濾波器、變頻器、電機的保護地等共同連接，連接地點要和其他的連接地點分開，不能在同一個地方，而且要保持有足夠的距離，同時還需要我們注意的是，信號電纜和變頻器的動力電纜不要進行平行布置。

（一）隔離措施

隔離措施就是把電路上的干擾源和易受干擾的部分隔離開，不讓它們發生電的聯系。在變頻調速傳動系統中，在供電電源和控制電路之間的電源線上，必須使用隔離變壓器來進行隔

離，不然會發生傳到干擾等現象。

（二）濾波措施

如果想解決干擾問題，需要在系統線路中設置濾波器；設置濾波器的主要作用是為了抵制干擾信號從變頻器通過電源線的傳導，隨后干擾到電源和電動機。當為了減輕電磁的噪聲和損耗時，可以在變頻器輸出的地方設置一個輸出濾波器；為了減少對電源的干擾時，可以在變頻器輸入的地方設置輸入濾波器。如果遇到線路中有敏感電子設備時，可以在此設備的電源線上設置一個電源噪聲濾波器，避免出現傳導干擾。因為使用濾波器位置的不同，所以通常是有兩條途徑：（1）線路濾波器，主要是由電感線圈來構成。（2）輻射濾波器，是由高頻電容器形成的，是吸收點頻率很高、具有輻射能量的諧波成分。

（三）輸出濾波器

輸出濾波器，可以非常有效地減弱輸出電流中的高次諧波成分，然后起到抗干擾的作用，還能減弱電動機中高次諧波產生的諧波電流引起的附加轉矩。為了減少電磁噪聲和消耗時，就可以在變頻器輸出的地方設置一個輸出濾波器，在輸入電路的地方加入電抗器也是防止低諧波電流的有效方法。

四、正確安裝和合理布線

變頻器的安裝和接線是否正確，直接影響著變頻器是否能正常工作，所以正確的安裝和接線是保障變頻器運行的前提條件。下面幾種方法是在安裝時需要注意的：

1.要保證控制柜中所有的設備連接完整，需要使用的是短、粗的接地線，然后連接到公共地線上。根據國家的規定標準，接地電阻應小于4歐姆。

2.在安裝布線時，要把電源線和控制電纜分開，使用獨立的線槽等，如果想要控制電路的連接線，就必須各電源電纜交叉，要成90度交叉布線。

3.當需要使用屏蔽導線和雙絞線來連接控制電路時，就要確保沒有屏蔽的地方盡可能的短，要是條件允許的話可以使用電纜套管等。

4.如果用屏蔽電纜來作為電機連接時，需要將屏蔽層的兩端接地。

本文主要是通過對變頻器在運作過程中，出現的電磁干擾進行了分析，提出了幾種解決問題的措施和實際方法。但是隨著變頻器技術的不斷發展，變頻器本身的功能也將會不斷地進行完善和創新，在使用時遇到的問題也將會慢慢減少。

參考文獻：

[1]湯涌，宋新立，劉文焯，等.電力系統全過程動態仿真中的長過程動態模型：電力系統全過程動態仿真軟件開發之三[J].電網技術，2010，11（24）：223-225.

[2]盧強，王偉.數字電力系統（DPS）：新世紀電力系統科技發展方向[J].物理與工程，2011，6（15）：103-105.

[3]盧強，梅生偉.現代電力系統控制評述：清華大學電力系統國家重點實驗室相關科研工作縮影及展望[J].系統科學與數學，2012，10（15）：336-339.

[4]唐任遠，宋志環，于慎波，等.變頻器供電對永磁電機振動噪聲源的影響研究[J].電機與控制學報，2010，3（15）：511-513.