变频器应用中的电磁兼容技术

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1、变频器应用中的电磁兼容技术摘要变频器在工业生产屮的干扰问题日益:;I起人们的重视。应当了解变频器俺用系统屮丁•扰产生的来源及其传播途径，以找到在变频器应川系统设计和安装屮抑制丁•扰的具体措施。关键字变频器；电磁兼容；抑制；防护0引言屯磁干扰(EMI)是也气设备在使用过程中必然发生的现象，干扰的结果将导致电气设备和电气控制设备无法正常工作甚至停机、损坏，例如谐波会使变压器的铜损、铁损增加，使电动机发热，检测装a检测的结果不准确等，一些电气设备既适千扰源乂是干扰接受者，如变频器。因此"电气设备在电磁环境屮能具柯良好的工作能力，且它木身不能产生在此环境屮工作的裝置所

2、不能接受的电磁I•扰"[1]。这就是电磁兼容性技术即EMC(Electromagneticcompatibility)。电气设备作为干扰源它所产生的干扰不能太人，以免影响到接受器的功能，作为接受器乂能抵抗T扰，从这个意义上讲它比"抗丁•扰技术”具有更广泛的意义。变频器是变频技术在电力拖动中的M•体应用，变频器集强电、弱电、微电脑、通信、整流、逆变于一体，广泛应用于工业生产控制屮。在工业环境屮工作的人功率变频设备，它既受到电网的谐波T扰，使变频器输入侧的整流电路有可能受到损害，导致输入回路击穿而烧毁[2]；还受到空间电磁干扰，使逆变装置的控制电脑不能:

3、

4、•:常

5、工作，M时它又产生大量谐波污染电网，产生电磁干扰影响着其他控制设备和它自身的控制核心。因此变频器在使川中存在EMC技术的两个方面，即千扰和被干扰。所以，变频器的EMC技术是变频器系统没计、安装屮十分重要的內界。1变频器的干扰源与干扰传播方式1.1变频器的干扰源变频器的干扰源来自两个方—是外界干扰；W—个是变频器自身产生的干扰。外界千扰源主要有两人类：一是电源千扰；二是外界电磁干扰。电源T•扰山于现代电源设备大M使用整流、逆变等非线性单元，使电网中存在大M的谐波分fi,这样带冇谐波分fi的畸变电源供给变频器；W—方曲大负荷设备的启动与停止，电焊设备的工作，电力

6、补偿电界的投入与切出等，会使变频器承受过压、欠压、瞬M掉电，浪涌、跌落，尖峰电压脉冲，射频干扰等。电磁十扰由于导线之间、导线与地之间存在着电容，导线本身存在着电感，因此变频器白身势必产生电磁波，另外电台以及通信发射的电磁波，以及用电设备发出的电磁波都会影响变频器的控制系统。变频器本身也是干扰源变频器由整流与逆变两部分组成，整流部分产生的谐波污染iLM，变频器的逆变桥采用spwm调制技术，其输出的交流电流中含有大量的谐波电流，对电动机产生影响，逆变桥的双叫开欠控制信号的载波频率很高，4:进行切换时产生大量的电磁辐射噪声，干扰系统內部的电子电力设备和叫外界辐射。1

7、.2干扰的传播途径从干扰源到干扰接受器的途径有三个：传导、耦合与辐射。耦合传播包括静电耦合、电磁耦合、阻抗耦合。静电耦合当两根导线〒行地放a在一定距离吋，该两根导线之间的电界就构成电矜性耦合，艽作用相当于一根导线在另一根导线的静电场中，必然受到这个电场的影响。它是电Ik干扰信号的主要方式。电磁耦合山于载流导线周围产牛.磁场，这些磁场耦合到周围导线产斗:干扰，它是电流T•扰的主耍形式。阻抗耦合电路各部分公共导线电阻、公共接地电阻和电源闪阻乐降，相互耦合形成干扰。传导与耦合丁•扰相比，其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径足：电源屮的谐波通过导线传给变频器，变频

8、器所产生的干扰信号将沿着配屯变压器进入中压网络，并沿着其它的配电变压器最终乂进入民用低压配电网络，使接自民用配电付线的电气设备成为远程的受害者。空屮辐射以电磁波的形式h'd空问辐射，形成干扰源［2,3］。2变频器干扰的抑制与防护通过对干扰的产生与传播的分析，就可以采収相应的措施对干扰进行抑制和防护，干扰的抑制是指变频器减少它作为十扰源而产生的干扰；干扰的防护是指变频器作为干扰的接受器，减少受干扰的措施。在工、Ik环境屮，装置必须具奋很商的抗干扰性，而对干扰辐射没奋很高的要求，因为抗T扰措施比减少干扰辐射容易实现，经济上也更省［1］。变频器的千扰与抑制冇时没冇绝

9、对的界线，互相是关联的。艽总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。具体措施在下程上可采用隔离、滤波、屝蔽、接地等方法。2.1干扰的抑制利用进线电抗器来抑制菇频谐波抑制辐射的办法是：在进线端接无线电干扰抑制滤波器，电机的电缆采用屏蔽电缆，并且屏蔽层一端接电机外壳，另一端接柜了，如图1所示。1）即使是在屯机和变频器之间安装了正弦波滤波器或dv/dt滤波器，也须有无线屯干扰抑制滤波器。是否须安装附加滤波器给用广，取决于所使用的控制方式及枢子的介线。噪声抑制滤波器通常应靠近干扰源。滤波器必须通过一个大表而积连接到柜壳、安装板等。

10、最好是裸露金屈安装板（如用不锈钢成镀锌