变频调速系统应用中的干扰问题.pdf

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1、煤矿现代化2010年第4期总第97期交版调遗粟骁应用审曲千抗诃题崔德振(兖州东方机电公司，山东邹城273500)摘要介绍了变频调速系统在获得广泛应用的同时存在的电磁干扰问题，针对这一问题提出了抗干扰措施，并结合自己多年的调试实践经验，进行了分析和总结。关键词变频调速系统；干扰中图分类号：TM921．51文献标志码：B文章编号：1009—0797(2010)04—0l12—02扰。变频器是由数字电路组成，而数字电路常有以下干扰：电源1概述干扰、地线干扰、串扰、反射、公共阻抗干扰、静电放电躁声等。在交流

2、调速技术中，变频调速具有绝对优势，其优势主要2．3电磁干扰的传播途径体现在以下几个方面：变频器的主回路一般为交一直一交拓扑结构，输入输出(1)控制电机起动电流，减小对系统及电网冲击。的电流波形中含有功率较大的谐波，对系统其他设备干扰性(2)启动时需要的功率更低。较强。其干扰途径主要有电磁辐射、传导、感应耦合，具体分析(3)调速平滑性好、效率高、范围宽、精度高且能无级变如下：速。但随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干2．3．1辐射耦合扰日益严重，变频系统既要防止外界干扰信号干扰变频系统变频

3、器如果没有密闭可以向外辐射电磁波。其辐射场强的运行，又要防止自身的干扰信号干扰其他系统，即所谓的电取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源磁兼容性。因此相应的抗干扰措施对调速系统变的越来越重的发射频率。同样，变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常要，兖州东方机电近年来研制的防爆兼本质安全型工作。660V／1140V系列的变频器一直注意这方面的研究及关注，并2．3．2传导耦合取得了一些经验。电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部发射，也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其它电路。2变频器

4、干扰的产生及传播途径2．3．3感应耦合电磁能量从一个设备(称为发射机)到另一个设备(称为感应耦合是介于辐射与传导之间的第三条传播途径。频接收机)的不希望或非故意的耦合称为电磁干扰。其分为外部率较低时，电磁波辐射能力相当有限，而该干扰源又不直接与干扰和内部产生干扰。其它导体连接，但干扰能量可以通过变频器的输入、输出导线2．1外部干扰源与其相邻的其他导线或导体产生感应耦合，在邻近导线或导电网中的谐波干扰主要通过电源侧进入变频器，电网中体内感应出干扰电流或电压。同样，系统内的干扰信号通过相的一些非线形负载

5、使电网的电压、电流产生波形畸变，从而干同的途径也会干扰变频器的正常工作。扰变频器，使其产生莫名的故障。有次笔者在做75kW660V四3抑制变频器谐波的产生象限变频器出厂检验时发现，上电后4％的电抗器声音很大，且电压波形有明显的震荡，经过测试发现电网中存在着1K的我们知道形成电磁干扰(EMI)必须具备干扰源、干扰途谐波，进入变频器的LC滤波环节正好形成串联谐振。径、对于扰敏感的系统等三个要素。抗干扰，总的原则是抑制2．2内部产生的干扰和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰变频器的整流部

6、分是非线性电路，当正弦电压加到其上信号的敏感性。对变频器来说谐波干扰治理是很重要的，主要时，电流就变为非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压措施有：降，会使电压变为非正弦波。通过傅立叶级数分析可知，变频3．1增加变频器供电变压器的内阻抗，最好选用独立的隔离器的输入输出电流中都含有较多频率为大于l整数倍基波频变压器率的分量，也就是谐波，它将以各种方式将能量传播出去，形电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容无成对变频器本身和其他设备的干扰信号。这一点笔者也有实功功率的作用，其容量相对变频器越小，

7、内阻抗值相对越大，践证明：在调试徐州永固煤矿绞车提升变频器时，发现整流侧谐波越少；目前大多采用提高变压器容量，增大电缆截面积等一运行，和变频器输入电缆放在一起的瓦斯监控装置就误报方法减少谐波，实践证明这种方法有很多问题，而与其它回路警，经过检测发现是由于电缆在一起平行放置，且靠的太近，分开供电，或者加个隔离变压器是目前治理谐波问题比较有电磁辐射干扰和传导干扰造成的。在电缆加上了屏蔽措施后效的方法。故障消除。变频器产生的噪声类型主要有：发射性噪声、静电3I2输入侧加上电抗器感应噪声、电磁感应噪声、传输

8、噪声等另外，多数变频器的逆输入电抗器可使电源阻抗增大而有效抑制高次谐波电变部分输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形，其流，减少电源浪容对变频器的冲击，改善电流波形，提高功率载波频率都在2K以上，丁作时，将会产生大量耦合性噪声干因数；如果是两个电抗器的话，可以在中间加上一些特制的滤·112·煤矿现代化2010年第4期总第97期波电容这样能够更好的抑制变频器的载波频率震荡对电源侧信号线包围起来。具体到变频系统中有：的干扰，改善电源波形。东方机电生产的四象限系列的防