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变频器滋扰问题的解决计划解析

宣布日期：

2021-12-27

在现场，变频器的滋扰泛起得比较多，且比较严重，甚至导致控制系统无法投入使用。变频器的事情原理注定其会爆发强电磁滋扰。

变频器包括整流电路和脉冲电压波形爆发电路，输入的交流电经过变流器宁静波回路的整流，变换成直流电压，通过逆变器把直流电压变换成差别宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压，PWM)。用这个PWM电压驱动电机，就可以起到调解电机力矩和速度的目的。这种事情原理导致以下三种电磁滋扰：

变频器滋扰问题的解决计划解析

谐波滋扰

整流电路会爆发谐波电流，这种谐波电流在供电系统的阻抗上爆发电压降，导致电压波型爆发畸变，这种畸变的电压关于许多电子设备形成滋扰(因为大部分电子设备仅能事情在正弦波电压条件下)，常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一准时，电压畸变在弱电源的情况下越发严重，这种滋扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成滋扰，而与设备与变频器之间的距离无关。

射频传导发射滋扰

由于负载电压为脉冲状，因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状，这种脉冲电流中包括了大宗的高频身分，形成射频滋扰，这种滋扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成滋扰，而与设备与变频器之间的距离无关。

射频辐射滋扰

射频辐射滋扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射滋扰的情形中，变频器的输入电缆上有射频滋扰电流时，由于电缆相当于天线，一定会爆发电磁波辐射，爆发辐射滋扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压，同样包括富厚的高频的身分，会爆发电磁波辐射，形成辐射滋扰。辐射滋扰的特征是，当其他电子设备靠近变频器时，滋扰现象变得严重。

凭据电磁性的基来源理，形成电磁滋扰必须具备三要素：电磁滋扰源、电磁滋扰途径、对电磁滋扰敏感的系统。为避免滋扰，可接纳硬件抗滋扰和软件抗滋扰。其中，硬件抗滋扰是更基本和更重要的抗滋扰步伐，一般从抗和放两方面入手来抑制滋扰，其总体原则是抑制和消除滋扰源、切断滋扰对系统的耦合通道、降低系统滋扰信号的敏感性。具体步伐在工程上可接纳隔离、滤波、屏蔽、接地等要领。

以下内容是解决现场滋扰的主要办法：

1、接纳软件抗滋扰步伐：具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率，把该值调低到一个适当的规模。如果这个要领不可奏效，那么只能接纳下面的硬件抗滋扰步伐。

2、进行正确的接地：通过现场的具体调研我们可以看到，现场的接地情况是不甚理想的。而正确的接地既可以是系统有效地抑制外来滋扰，又能降低设备自己对外界的滋扰，是解决变频器滋扰更有效的步伐。具体来讲就是做到以下几点：

(1)变频器的主回路端子E必须接地，该接地可以和该变频器所带的电机共地，但不可与其它的设备共地，必须单独打接地极，且该接所在应该尽量远离弱电设备的接所在。同时，变频器接地导线的截面积应不小于4mm2，长度应控制在20m以内。

(2)其它机电设备的地线中�；そ拥睾褪虑榻拥赜肟ザ郎杞拥丶�，并更后汇入配电柜的电气接所在�？刂菩藕诺钠帘蔚睾椭鞯缏返枷叩钠帘蔚匾灿肟ザ郎杞拥丶�，并更后汇入配电柜的电气接所在。

屏蔽滋扰源

屏蔽滋扰源是抑制滋扰的很有效的要领。通常变频器自己用铁壳屏蔽，可以不让其电磁滋扰泄露，但变频器的输出线更好用钢管屏蔽更好还要加装磁环，平行并绕3—4圈，有助于抑制高次谐波，特别是以外部信号(从控制器上输出4~20mA信号)控制变频器时，要求该控制信号线尽可能短(一般为20m以内)，且必须接纳屏蔽双绞线，并与主电路线(AC380)及控制线(AC220V)完全疏散。别的，系统中的电子敏感设备线路也要求接纳屏蔽双绞线，特别是压力信号。且系统中所有的信号线决不可和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内。为使屏蔽有效，屏蔽层必须可靠接地。

合理的布线

具体要领有：(1)设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入、输出线： (2)其它设备的电源线和信号线应制止和变频器的输入、输出线平行;如果接纳了以上的步伐之后照旧不可够奏效，那么继续以下步伐。

滋扰的隔离

所谓滋扰的隔离，是指从电路上把滋扰源和易受滋扰的部离开离开来，使他们不爆发电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上接纳隔离变压器以免传导滋扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。

在系统线路中设置滤波器

设备滤波器的作用是为了抑制滋扰信号从变频器通过电源线传导滋扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器；为减少对电源滋扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等，可在该设备的电源线上设置电源噪声滤波器以免传导滋扰。滤波器凭据使用位置的差别，可分为：

(1)输入滤波器通常有两种：

a、线路滤波器：主要由电感线圈组成，它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。

b、辐射滤波器：主要由高频电容器组成，它将吸收点频率很高的、具有辐射能量的谐波身分。

(2)输出滤波器也由电感线圈组成。它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波身分。非但起到抗滋扰的作用，且能消弱电动机中由高次谐波爆发的谐波电流引起的附加转矩。关于变频器输出端的抗滋扰步伐，必须注意一下方面：

a、变频器的输出端不允许接入电容器、以免在逆变管导通(关断)瞬间，爆发峰值很大的充电(或放电)电流，损害逆变管；

b、当输出滤波器由LC电路组成时，滤波器内接入电容器的一侧，必须与电动机侧相接。

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