变频器应用中的干扰问题及其对策(贾小洋)

《变频器应用中的干扰问题及其对策(贾小洋)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、变频器应用中的干扰因素及其对策在现代化煤矿电气控制系统中，随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰(EMT)H益严重，相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越來越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是白动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容，谈到变频器的抗干扰问题，首先要了解干扰的来源、然后再针对这些干扰采取不同的措施。一、变频器干扰的来源1、首先是来自外部电网的干扰

2、电网小的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网屮存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备，非线性负载及照明设备等。这些负荷都使屯网中的电压、电流产生波形畸变，从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到來口被污染的交流电网的干扰后若不加处理，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有:乩过压、欠压、瞬时掉电;b・浪涌、跌落;c・尖峰电压脉冲;d・射频干扰。2、晶闸管换流设备对变频器的干扰当供屯网络内有容量较人的品闸管换流设备时，rti于品闸管总是在每相半周期内的部分时

3、间内导通，容易使网络电压出现凹口，波形严重失真。它使变频器输人侧的整流电路有可能因岀现较大的反向回复电压而受到损害，从而导致输人回路击穿而烧毁。3、电力补偿电容对变频器的干扰电力部门对用电单位的功率因数有一定的耍求，为此，许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法來提高功率因数。在补偿电容投人或切出的暂态过程屮，网络电压有可能出现很高的峰值，其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。4、变频器自身对外部的干扰变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器

4、大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量藕合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备來说是一电磁干扰源。变频器的输人和输出电流中，都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。二、变频调速系统的抗干扰对策据屯磁性的基木原理，形成电磁干扰(EMI)须具备三耍素：电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰，可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中，硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的

5、抗干扰措施，一般从抗和防两方而人手来抑制干扰，其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的頌感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。1、干扰的隔离所谓干扰的隔离，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。在变频调速传动系统屮，通常是电源和放大器电路Z间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器叮应用噪声隔离变压器。2、系统线路中设置滤波器在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出

6、侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰，可在变频器输人侧设置输人滤波器。若线路小有敏感电子设备，町在电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输人和输岀电路中，徐了上述较低的谐波成分外，还有许多频率很高的谐波电流，它们将以各种方式把口己的能量传播出去，形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的主要手段。3、屏蔽干扰源屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器吋，耍求信号线尽可能短(一般为20m以内)，且信号线采用双芯屏蔽，

7、并与主电路线(AC380V)及控制线(AC220V)完全分离，决不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。4、正确接地止确的接地既可以使系统有效地抑制外來干扰，乂能降低设备木身对外界的干扰。在实际应用系统中，由于系统电源零线(屮线)、地线(保护接地、系统接地)不分、控制系统屏蔽地(控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的混乱连接，大大降低了系统的稳定性和可靠性。对于变频器，主冋路端子PE(E、C)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耍手段，因此在实际应用中一定要非常重视。变

8、频器接地导线的截面积一般应不小于2.5mm2,长度控制在20m以内。建议变频器的接地与其它动力设备接地点分开，不能共地。5、采用电抗器在变频器的输人电流中频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、