变频器应用中抗电磁干扰技术措施解析

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1、变频器应用中抗电磁干扰技术措施解析　　摘要：随着科学技术的不断进步，电力电子及其控制技术不断发展，变频器已经被广泛应用到工业控制的各个领域。变频器的广泛应用也带来了不能忽视的干扰问题。如果变频器的电磁干扰问题解决不好，不仅变频器系统无法可靠运行，还会影响其周边其他电子、电气设备的正常工作。因此，变频器应用系统中的电磁干扰问题倍受理论界和工程应用界的广泛重视。本文主要讨论变频器应用过程的电磁干扰及其抑制措施。关键词：变频器，电磁干扰，措施中图分类号：TN773文献标识码：A引言：随着经济的发展和科学技术的进步，变频器的应用变得越来越广泛，但随

2、之而来的干扰问题一直困扰着电气技术人员。变频器周边的电气设备以及电气线路对变频器产生干扰，同时变频器也对周边设备产生干扰。如果变频器的干扰问题得不到很好的解决，那么就不能保证变频器系统能够可靠、稳定地运行。本文针对变频器抗干扰问题，首先阐述了干扰的来源、传播方式，然后再针对这些干扰提出了不同的措施。1、干扰的产生1.1外部对变频器的干扰7在空间中存在着各种各样的电磁波，例如通信电磁波、线路产生的电磁波，这些电磁波是由于导线中通过的电流产生的，其强弱受电流强度及线路布设方式的影响较大，该电磁波向空中辐射，从而影响变频器的正常运行。当变频器的供

3、电电源受到电网中大量谐波影响时，变频器就会出现过压、欠压、掉电等现象，从而可能造成变频器的波动甚至损坏，进而影响生产。变频器的整流管有时会受到补偿电容的影响。在补偿电容投入以及切出系统时，由于补偿电容的性质，会在电网中产生很高的峰值电压。如果此峰值电压过大，就有可能击穿变频器整流管，导致变频器损坏。1.2变频器对外部的干扰变频器的整流电路工作时会产生谐波，这些谐波在电网中传播，会对其他的电气设备产生干扰。变频器工作时，其场控开关器件做高速切换，且产生高次谐波。同时，变频器的逆变电路输出电压及电流功率会携带高次谐波，这两种谐波以及开关器件引起

4、的电磁辐射都不容忽视。在电磁干扰的作用下，变频器控制信号线及检测信号线在输出端会产生较大影响，甚至导致系统不能及时准确地检测到信号，还会使控制系统紊乱。谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。2、干扰的抑制与消除7在实际应用中，为减少电磁辐射的干扰，在变频器应用中一般采用硬件和软件两方面的抗干扰措施。硬件抗干扰主要从硬件出发，对可能引起系统干扰的干扰源及干扰途径进行物理防护及切断。一般涉及变频器系统的工程中，较多采用的是隔离、接地、屏蔽以及滤波等方式进行物理抗干扰。2.1合理的安装和布线工程中，

5、对变频器安装的环境要求都有明确的规定，比如变频器的安装环境温度、湿度等。另外，不同的安装方式或者技术等也会对变频器的使用产生较大的影响。合理的布线以及合适的安装距离及角度等都能在一定程度上改善变频器的工作性能。在安装和布线时应注意以下几点：①变频器一般多安装在密闭配电柜中，并且有排风扇等装置，以保证柜内的空气流通，并且，在变频器所在的室内，一般还应装有空调等降温设备；②变频器安装时应避开电磁干扰比较严重的地方，例如电源、信号线比较集中且杂乱的地方，并且应避开灰尘大以及腐蚀性气体的场合；③应安装在一个牢固、结实且不会经常震动的地方，并且应做好

6、对震动冲击的防护措施；④变频器对所安装的环境温度有一定要求，一般为一20℃一60℃；⑤变频器的输入输出控制及信号线应尽量避开其他设备的电源及信号线，同时其电源线要与信号控制线分开；⑥确保控制柜中的接触器有灭弧功能。2.2采用电抗器7在变频器电路中，电抗器可以对窜入电路中的谐波电流进行有效的抑制。在输入电路中串入电抗器可以抑制输入电路中较小的谐波电流，同时可以消除因电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击。在变频器的输出侧串入输出电抗器，可以改善变频器输出电流。此外，负载电抗器可以限流，在一定程度上还可以保护变频器。因此，在变频器中，合理地使用

7、电抗器可以提高变频器系统的可靠性、运行性能和效率。2.3使用滤波器变频器系统的运行会使电网中产生高次谐波，从而可能造成电网波形畸变，使其功率因数降低。滤波器可以对电路中的高次谐波进行抑制或消除。采用无功补偿装置可对电网功率因数降低的情况进行调节，而对于高次谐波，应根据具体情况，在变频器的进线端及输出端加装滤波器，以改善电网波形畸变对变频器及其他设备等产生的影响。为了防止变频器产生的电磁辐射或者谐波等干扰进入电源或者其他设备，在电路中应设置滤波器。在变频器系统中，有些电源对抗干扰的要求较高，所以，在电源输入端并联滤波器可有效抑制变频器产生的电

8、磁辐射及谐波的干扰。在变频器的输入和输出端分别加入输入和输出滤波器，可有效减少电磁干扰、电网电压突变等造成的影响。对于一些对电磁干扰非常敏感的电子电气设备，也应该加入滤波器。这种