变频器在应用中的干扰及抗干扰措施

郑孝坦 中航工业燃气涡轮研究院 621700

【文章摘要】

最近几年，随着变频技术的不断发展和综合运用，变频器被逐渐运用到了各个领域中，关系着我国国民经济的可持续发展。但是因为变频器自身的特殊构造，在应用过程中容易被干扰，进而降低了频频器的工作效率。因此如何对抗变频器应用中的干扰成为了技术人员研究的重大问题，本文笔者首先分析变频器在应用中常见的干扰源；然后对如何对抗干扰发表了自己的看法。希望为相关领域的工作者提供借鉴和参考。

【关键词】

变频器；应用；干扰源；抗干扰对策

变频器调速技术作为一项集自动控制、微电子、通信技术以及电力电子技术为一体的高科技技术，因为采用软启动方式能够有效减少对设备和电机产的机械冲击，从而延长设备的使用寿命。但是在变频器工作中，经常会受到各种干扰源的影响，如果不能及时解决好变频器的干扰，不仅影响系统的可靠运行，还会影响其他设备的正常运转，因此研究变频器在应用中的干扰源并采取有效抗干扰效措施具有重要意义。

1 变频器在应用过程中常见的干扰源分析

变频器在应用过程中常见的干扰源主要来自两个方面：

1.1 外部电网产生的干扰

外部电网的干扰主要指的是在电网中的谐波产生干扰，能够让电网中的电压和电流产生的波形发生改变，电网的噪声就会进一步通过电网电源电路对变频器产生干扰。

1.2 变频器自身产生的干扰

变频器自身的干扰主要指的是在很多控制系统中，绝大部分都采用的是微机或者PLC 进行控制的，在对系统进行设计或者改造过程中变频器对微机控制板自身存在干扰。如果变频器的供电系统周围存在高频冲击负载，那么就很容易引起变频器本身因为干扰出现保护，如果变频器的供电电源被污染的交流电网干扰后，没有及时采取解决措施，那么电网的噪声就会通过电网电源电路实现对变频器的干扰。目前，供电电源对变频器产生的干扰主要有欠压、过压、跌落、瞬时掉电、射频干扰等等，另外共模干扰也会通过变频器的控制信号线对变频器进行干扰，对模拟传感器检测输入和模拟控制信号对电气设备进行屏蔽和隔离。

2 变频器在应用中的抗干扰措施

根据电磁学的相关原理，要形成电磁干扰，首先应该具备电磁干扰源、电磁干扰途径以及对电磁干扰敏感系统这三个基本要素。在变频器应用过程中要实现抗干扰的目的可以采用硬件和软件的方式进行，但是其整体原则应该是坚持：抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的祸合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。具体来说，可以采用以下措施对抗干扰：

2.1 隔离措施

对干扰进行隔离主要指：从电路上将干扰源和容易被干扰的部分跟变频器分离开来，从而切断他们之间的联系。在变频调速系统中，通常在电源和放电器电路之间的位置设置隔离变压器，从而实现抗干扰的目的。

2.2 滤波措施

在变频器中设置滤波器的作用是为了能够有效抑制干扰信号从变频器经过电源传导干扰对电和电动机产生干扰。为了能够有效降低电磁噪声和损耗，可以在变频器的输出侧设置输出滤波器。针对在线路中已经有敏感电子设备的情况，可以在电源线上设置电源噪声滤波器，有效对抗传导干扰。

2.3 屏蔽措施

对干扰源的屏蔽也是对抗干扰的有效途径之一，通常来说，变频器本身是采用铁壳进行屏蔽，从而阻止电磁干扰的泄露。最好将输出线使用钢管进行屏蔽，特别是针对外部信号控制变频器，应该尽量控制信号线的长度，并且信号线使用双芯屏蔽并跟主电路以及控制回路实现完善分离，切记不能放在同一配管或者线槽中。为了保证屏蔽的有效，通常需要将屏蔽罩进行接地。

2.4 接地措施

采取正确的接地方式不仅可以让变频器系统在应用时有效抑制外来的干扰， 还能够在很大程度上可以降低设备本身对外界产生的干扰。在实际应用系统中，由于系统电源零钱和地线两者没有分清楚，控制系统屏蔽地之间的连接混乱，从而极大地降低了系统运行的稳定性和可靠性。针对变频器，可以在回路的端子通过采取正确的接地方式来提高变频器抑制噪声的能力以及减少变频器干扰。然而对于变频器接地导线的截面积最小不能低于2.5mm2，长度最大不能超过20m。并且笔者认为应该将变频器的接地跟其他动力设备的接地点进行分开，不能在同一处地方。

2.5 合理布线措施

针对利用感应方式进行传播的干扰信号，可以采取合理布线的方式来削弱干扰，具体来说主要有以下两方面：一是设备的电源线和信号线应该远离变频器的输入和输出线；二是针对其他设备的电源线和信号线应该避免其跟变频器的输入线和输入线平行。

3 总结

综上所述，随着科学技术的不断发展，变频器在被逐渐运用到更多行业领域的同时人们对变频器的应用也提出了更高的要求，这就需要相关领域的工作者进一步研究出变频器在应用中存在的干扰源，并对这些干扰源采取有效措施。

【参考文献】

[1] 余小素. 变频器应用中的干扰问题及其抑制对策[J]. 能源技术与管理. 2009(01) ：104-105.

[2] 安成平. 变频器的抗干扰措施及常见故障分析[J]. 青海科技，2009 （03）：81-83.014

实验研究

Experimental Research