抑制變頻器電磁干擾的方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯抑制變頻器電磁干擾的方法 （1）什么狀況下要抑制變頻器的電磁干擾？ 應(yīng)用變頻器的輸入、輸出都是要產(chǎn)生諧波的，尤其是對(duì)輸出干擾影響較大。變頻器產(chǎn)生的電磁干擾能量主要是經(jīng)電動(dòng)機(jī)電纜線、電源線、接地線的傳導(dǎo)向外傳播的。當(dāng)變頻器容量大于等于電源變壓器容量的10%，且輸出線路長(zhǎng)度大于100 m及四周有較高敏感度的電子器件、儀表等設(shè)備，而電動(dòng)機(jī)的功率為幾十到幾百千瓦時(shí)，電磁干擾問題就不行忽視了，必需實(shí)行肯定的有效抑制方法（電磁兼容性EMC），方可使變頻器和其他設(shè)備互不影響。（2）易受電磁干擾影響的電氣設(shè)備有哪些？1）弱信號(hào)模擬測(cè)量電路，如熱電偶、熱敏電阻、應(yīng)變片、化學(xué)p

2、H值測(cè)量等。2）模擬測(cè)量電路測(cè)量信號(hào)雖大于1 V，但當(dāng)引線較長(zhǎng)或要求辨別率達(dá)0.1%時(shí)。3）頻帶較寬的模擬信號(hào)電路，如音頻電器等。4）視頻電路，如閉路電視、計(jì)算機(jī)顯示器等。5）數(shù)據(jù)傳輸線未加屏蔽或布線不適當(dāng)時(shí)（但一般RS232、RS485通信及Ethernet網(wǎng)都有良好的抗干擾性）。6）采納高頻振蕩器的接近傳感器，尤其是電容類型的。7）無(wú)線電通信設(shè)備。（3）有效抑制電磁干擾的措施有哪些？1）一般措施如下。淤信號(hào)線信號(hào)線不能與未屏蔽的電動(dòng)機(jī)電纜或未經(jīng)濾波的電源線相平行。一般有以下規(guī)章：當(dāng)兩者平行長(zhǎng)度大于1 m時(shí)，信號(hào)線與電源線的距離小于300 mm；當(dāng)平行長(zhǎng)度為1耀10 m時(shí)，兩者距離大于300

3、 mm；假如平行長(zhǎng)度大于10 m，則兩者距離應(yīng)成比例增大，假如平行長(zhǎng)度為40 m，則兩者距離應(yīng)為40/10伊0.3 m越1.2 m。信號(hào)線與變頻器的距離至少為300 mm。假如距離過近，應(yīng)采納屏蔽信號(hào)線，但不包括與變頻器相接的信號(hào)線。于接地變頻器掌握柜應(yīng)裝有公共接地母線，如圖7 所示。電源地及其他電路的地都應(yīng)接公共接地端，變頻器本身的接地端不能作為公共接地端，電動(dòng)機(jī)電纜（四芯電纜）中地線的兩端應(yīng)分別接到變頻器和電動(dòng)機(jī)接地端，變頻器的掌握端與其他電路應(yīng)通過0 V端子共地，變頻器輸入端接地線應(yīng)盡可能短。假如要求掌握電路與地隔離可通過一只100 滋F 電容器接地或采納屏蔽線且屏蔽層接地。盂電源濾波器

4、一般狀況下，變頻器可以不裝電源濾波器。但當(dāng)供電電路中接有其他易受電磁干擾設(shè)備或屏蔽的電動(dòng)機(jī)電纜長(zhǎng)度超過40 m或非屏蔽的電動(dòng)機(jī)電纜長(zhǎng)度超過10 m，造成電源線中電磁波干擾電壓增高時(shí)，應(yīng)裝電源濾波器。圖8 為一種低成本的電磁干擾抑制方法。電源側(cè)電容器使流入電源線的電磁干擾電流降為原來(lái)的1/10 或更少。電容器應(yīng)盡可能靠近變頻器，且接線要短。電動(dòng)機(jī)的出線從鐵氧體環(huán)中穿過，使穿過部分導(dǎo)線的阻抗局部增大，阻擋電磁干擾電源通過。如將導(dǎo)線在環(huán)上繞幾圈，則總的電感和阻抗值將隨圈數(shù)二次方而增大，一般以2耀3 圈為宜。留意接地線必需環(huán)外。 2）強(qiáng)化措施如下。 淤降低載波頻率雖然是載頻高，干擾大，但電流波形好，噪

5、聲小，所以可適當(dāng)?shù)剡x取，做到兩者兼顧。當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率較大，出線又長(zhǎng)，為減小干擾影響，可適當(dāng)降低載頻，這樣對(duì)抑制電磁干擾較為有利。變頻器與電動(dòng)機(jī)距離及選用載波頻率如表6所列。 于屏蔽電動(dòng)機(jī)電纜此法是有效的。用四芯電纜一芯接地或屏蔽電纜（鎧裝）或輸出電纜穿鐵管并接地，但屏蔽層應(yīng)分別接變頻器和電動(dòng)機(jī)的接地端且兩端都要接地。當(dāng)易受干擾的電路或裝置遠(yuǎn)離，但兩者電路布線同槽或同溝時(shí)，一般每平行10 m長(zhǎng)度，至少要用1 m的間距。 電磁干擾嚴(yán)峻的現(xiàn)場(chǎng)，屏蔽層只能在電動(dòng)機(jī)處接地，阻擋50 Hz 環(huán)流的形成，而另一端可用一只1 滋F、250 V的電容器串接后再接地。猿）對(duì)電磁干擾特別敏感裝置的措施如下。一般狀況下

6、，在距離變頻器10 m處能無(wú)干擾，小于這個(gè)距離或?qū)芪⑷跣盘?hào)仍可能有影響時(shí)，可實(shí)行以下措施：淤除安裝制造廠供應(yīng)的符合標(biāo)準(zhǔn)的濾波器外，也可選用由兩級(jí)LC 電路構(gòu)成的濾波器，這對(duì)抑制100 kHz耀300 MHz 的電磁干擾更有效果。于變頻器單獨(dú)電源供電，對(duì)特殊敏感的裝置可采納加一個(gè)隔離變壓器或開關(guān)電源的供電方式。（4）抑制共模干擾電壓的方法有哪些？1）可增設(shè)共模扼流電抗，增加線路阻抗。2）在串聯(lián)諧振電路中，插入阻尼電阻，成為共模變壓器CMT。3）用EMI濾波器對(duì)變頻器輸出濾波器分流。4）用共模電壓分壓方式。5）利用濾波器產(chǎn)生與漏電流相位相反的電流，將其抵消。6）利用有源噪聲消退器（ACC），產(chǎn)生

7、反相位電壓去抵消。7）使用隔離變壓器。8）使用電源濾波器。9）使用不間斷電源UPS或EPS。10）用開關(guān)電源等來(lái)減小消弱甚至抵消共模電壓，以減小其造成的影響程度。11）采納絕緣型軸承。12）單獨(dú)愛護(hù)接地。（5）隔離變壓器、開關(guān)電源、UPS 不間斷電源的作用是什么？變頻器在自動(dòng)掌握中往往要配置肯定的外圍設(shè)備，尤其當(dāng)閉環(huán)掌握時(shí)更是如此，常用的二次儀器、儀表其電源電壓多數(shù)是220 V的，即從三相四線中的相線L與中性線N得到，這樣諧波簡(jiǎn)單構(gòu)成回路，對(duì)二次儀表產(chǎn)生不良影響，主要表現(xiàn)在：1）原設(shè)定值不穩(wěn)定，有上下波動(dòng)。2）原設(shè)定值上升，尤其溫度掌握儀表更加敏感，其他如調(diào)整器、傳感器等亦有反應(yīng)。為轉(zhuǎn)變此狀況

8、，采納將單相220 V電源先進(jìn)入隔離變壓器，其輸出再進(jìn)二次儀表輸入端，這樣能有效隔離諧波進(jìn)入二次儀表，效果較好，如圖9 所示。 在要求更高時(shí)，亦可采納開關(guān)電源及UPS 供電，目前都可市場(chǎng)現(xiàn)購(gòu)，只要供應(yīng)輸入、輸出電壓及容量就可，如圖10所示。 （6）輸入濾波器與噪聲濾波器的區(qū)分是什么？ 兩者都用于減弱頻率較高的諧波電流，防止通過電磁輻射干擾四周設(shè)備的工作。區(qū)分在于輸入濾波器的電路比較簡(jiǎn)單，而噪聲濾波器通常用3個(gè)電容器即可。另外，輸入濾波器頻帶較寬，通常無(wú)線電調(diào)幅頻率到10 MHz，噪聲濾波器頻帶較窄，通常為1 MHz。（7）正弦濾波器的作用是什么？正弦濾波器的作用在于濾除在逆變器輸出的由PWM

9、載波頻率引起的諧波，從而使逆變器的輸出電壓為正弦波。這種類型的濾波器最適于低性能的傳動(dòng)系統(tǒng)。在逆變器輸出側(cè)采納濾波器帶來(lái)一些實(shí)際的問題有：淤增加了變頻器的價(jià)格。于濾波器的功耗和濾波器電抗引起壓降。盂由于在濾波器電感、電容和直流環(huán)節(jié)電容之間的環(huán)流，使得電力電子器件的額定值略有降低。榆由于正弦波濾波器引起的延時(shí)，使轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度變慢。（8）怎樣防止諧波線路傳播引起的干擾？諧波線路傳播常是比較主要的干擾途徑，防止的方法主要有：當(dāng)受干擾設(shè)備為大容量電子設(shè)備時(shí)，在變頻器的輸入側(cè)接入溝通電抗器；當(dāng)受干擾設(shè)備為小容量電子儀器時(shí)，加入濾波電路，或隔離變壓器；采納正確的接地方法。（9）怎樣防止電磁輻射引起的干擾？

10、主要方法有：加強(qiáng)變頻器、主電路及受干擾設(shè)備的屏蔽等；降低載波頻率；全部的金屬外殼，主電路的金屬管等，都必需良好接地；接濾波器。（10）怎樣防止因感應(yīng)引起的干擾？感應(yīng)干擾主要發(fā)生在各種設(shè)備的掌握線路中，防止的方法有：正確布線，全部的掌握線都應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離變頻器的主電路，使它們不受主線路電磁場(chǎng)的影響，各種設(shè)備的掌握線不要和變頻器的主電路平行；模擬量掌握信號(hào)大多是直流信號(hào)，故可以通過濾波和隔離的方法把由感應(yīng)引起的附加高頻信號(hào)減弱或消退；使信號(hào)線相絞，由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都呈回路狀，信號(hào)線相絞后，可使相鄰兩個(gè)“絞圈”內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互抵消；采納屏蔽線。（11）變頻器相互間是否干擾？多臺(tái)變頻器之間也可能相互干擾，一般說來(lái)，大致有兩種狀況：1）多臺(tái)變頻器在同一掌握柜中。同一掌握柜內(nèi)多臺(tái)變頻器相互干擾的結(jié)果往往是各臺(tái)變頻器都不能正常工作。大多屬于感應(yīng)干擾。解決的方法有：淤?gòu)恼莆站€布線入手。使各變頻器掌握線遠(yuǎn)離其他變頻器的主電路，防止與其他變頻器的主電路平行布線。于從主電路入手。掌握柜內(nèi)使用金屬配電板，全部變頻器的主電路都從板后走線，如圖11所示。2）變頻器在同一電路中。多臺(tái)變頻器在同一電路中時(shí)，簡(jiǎn)單使線路電壓的波形發(fā)生畸變，導(dǎo)致變頻器因“過壓”或“欠壓”而誤動(dòng)作（跳閘）。詳細(xì)狀況也有兩種。淤變頻器容量大、臺(tái)數(shù)少。大容量變頻器在運(yùn)行時(shí)，線路電壓有可能發(fā)生嚴(yán)