江蘇奇峰電氣制造有限公司專注生產變頻器電氣控制柜廠家，位于南京市江寧區牛首山經濟開發區。是一家集研發、定制、生產及銷售于一體企業。生產的產品有：變頻器控制柜、變頻恒壓供水控制柜、變頻PLC控制柜、變頻風機控制柜、空調變頻控制柜等均可按需定制。金陵奇峰擁有一批成熟技術人員，今天奇峰小編帶你了解變頻器在電氣控制柜中干擾問題解決方法。

變頻器(以下簡稱各種工業控制系統)-VFD）隨著電力電子設備的廣泛應用，系統的電磁干擾越來越嚴重，相應的抗干擾設計技術(即與EMC電磁兼容性)變得越來越重要。有時VFD系統干擾會直接損壞系統的硬件。有時，雖然系統的硬件不能損壞，但微處理器的系統程序往往失控，導致設備和生產事故。因此，如何提高電氣控制柜系統的抗干擾能力和可靠性是自動化設備開發和應用中不可忽視的重要組成部分，也是計算機控制技術應用和推廣的關鍵之一。說到VFD的抗干擾問題，先了解干擾的來源和傳播方式，然后采取不同的措施。

一、VFD干擾源

先是外部電網的干擾。電網中的諧波干擾主要是VFDVFD由于電源干擾。電網中有大量的諧波源，如各種整流裝置、交流/DC交換裝置、電子調壓裝置、非線性負載及照明裝置等。所有這些負載都會導致電網中電壓和電流的波形失真，從而對電網中的其他設備造成有害干擾。如果VFD受污染到污染交流電網的干擾，電網噪聲受到電網的干擾VFD干擾電源電路。電源干擾對VFD主要包括(1)過壓、欠壓、瞬時斷電(2)浪涌和驟降(3)峰值電壓脈沖(4)射頻干擾。

1.晶閘管變流設備VFD的干擾

當供電網絡中有大容量的晶閘管變流器時，由于晶閘管總是在每相半周的部分時間內引導，因此很容易使網絡電壓下降，波形嚴重畸變。由于反向恢復電壓大，可能會損壞VFD輸入側的整流電路擊穿燒壞。

2.功率補償電容對VFD的干擾

電力部門對電氣設備的功率因數有一定的要求。因此，許多用戶在變電站使用集中電容器補償來提高功率因數。在開啟或關閉補償電容器的瞬態過程中，電網電壓可能達到峰值VFD由于反向電壓過大，整流二極管可能會被擊穿。

其次，VFD自我干擾外界。VFD整流橋是電網的非線性負載，其諧波會對同一電網中的其他電子電氣設備造成諧波干擾。VFD大多數逆變器使用PWM在開關模式和高速開關中工作的技術會產生大量的耦合噪聲。VFD是系統中其他電子電氣設備的電磁干擾源。

VFD輸入輸出電流包含許多高頻諧波成分。除了低頻諧波外，還有許多高頻諧波成分可以構成電源的無功損耗。它們以各種方式傳播VFD與其它設備形成干擾信號。

(1)輸入電流VFD波形輸入端為二極管整流器和電容濾波電路。顯然，只有電源的線電壓UL大于電容器兩端DC電壓UD只有在整流橋中才會有充電電流。因此，電源電壓范圍附近總是以不連續沖擊波的形式出現充電電流。它具有很強的諧波成分。相關數據顯示，輸入電流的5次和7次諧波分量較大，分別為50次HZ基波的80%和70%。

(2)大多數輸出電壓和電流的波形VFD逆變橋都是SPWM輸出電壓是一系列分布在正弦上的矩形波形；由于電機定子繞組的電感性，定子電流非常接近正弦波。但等于載波頻率的諧波重量仍然很大。

二、干擾信號的傳播方式

VFD會產生大功率諧波。由于其功率大，對系統中其他設備的干擾強，干擾方式與一般電磁干擾相同，主要包括傳導（即電路耦合）、電磁輻射和電感耦合。具體來說，先對周圍電子電氣設備產生電磁輻射；其次，直接驅動電機產生電磁噪聲，增加電機的鐵損壞和銅損壞；通過配電網干擾系統電源等設備；較后，VFD感應耦合到其他相鄰線路，感應干擾電壓或電流。同樣，系統中的干擾信號也以同樣的方式干擾VFD正常工作。

(1)電路耦合模式通過電網傳播。當輸入電流為非正弦波時，當VFD當容量較大時，網絡電壓會發生變化，影響其他設備人員的工作。同時，輸出端產生的傳導干擾會大大增加直接驅動電機的銅和鐵損壞，影響電機的運行特性。顯然，這是VFD輸入電流干擾信號的主要傳輸方式。

(2)電感耦合方法VFD當輸入電路或輸出電路靠近其他設備時，VFD高次諧波信號將通過電感耦合到其他設備。總結有兩種方法：

a、電磁感應是電流干擾信號的主要方式；

b\靜電感應是電壓干擾信號的主要方式。

(3)空氣輻射是指通過電磁波輻射到空氣中，是高頻諧波分量的主要傳播方式。

　三.變頻調速系統的抗干擾對策

根據電磁學的基本原理，電磁干擾(EMI)電磁干擾源、電磁干擾通道和對電磁干擾敏感的系統需要有三個要素。為了防止干擾，可以采用硬件抗干擾和軟件抗干擾。硬件抗干擾是應用系統中較基本、較重要的抗干擾措施。干擾從抗干擾和反干擾兩個方面抑制干擾。一般原理是抑制和清理干擾源，切斷干擾對系統的耦合通道，降低干擾信號的靈敏度。隔離、濾波、屏蔽、接地等具體措施可在工程中采取。

1.所謂干擾隔離，是指將干擾源和易損部件與電路隔離，使其無電氣接觸。在變頻調速系統中，隔離變壓器通常用于電源和放大電路之間的電源線，以避免傳導干擾。噪聲隔離變壓器可用于電源隔離變壓器。

2.在系統電路中設置濾波器的目的是抑制VFD電源從電機通過電力線的干擾信號。為了減少電磁噪聲和損失，可以VFD在輸出端設置輸出濾波器。可以減少對電源的干擾VFD輸入濾波器設置在輸入端。若線路中有敏感的電子設備，可在電源線上設置電源噪聲濾波器，避免傳導干擾。在VFD在輸入輸出電路中，除上述低諧波成分外，還有許多高頻諧波電流，它們以各種方式傳播自己的，并對其他設備形成干擾信號。濾波器是削弱高頻諧波成分的主要手段。

可根據：通常有兩種輸入濾波器：

a、線路濾波器主要由電感線圈組成。它通過增加高頻線路的阻抗來削弱高頻諧波電流。

b、輻射濾波器主要由高頻電容組成。它能吸收高頻和輻射能的諧波成分。

(2)輸出濾波器也由電感線圈組成。能有效削弱輸出電流中的高次諧波成分。它不僅起到抗干擾的作用，還能削弱電機中高次諧波電流引起的額外扭矩。VFD需要注意以下幾個方面：

a、不允許在VFD輸出端接電容，避免逆變管導通(關閉)瞬間出現高峰充電(或放電)電流，損壞逆變管；

b.輸出濾波器時LC當電路組成時，濾波器需要連接到電容器的一側。

3.屏蔽干擾源是抑制干擾較有效的方法。通常VFD用鐵殼屏蔽，防止電磁干擾泄漏；輸出線應用鋼管屏蔽，特別是外部信號VFD控制時，信號線盡可能短(一般在20m內)，信號線用雙芯屏蔽，主電路線(AC380V)和控制線(AC220V)完全分開，不得放置在同一配管或線槽內，也應屏蔽周圍的電子敏感設備線。屏蔽需要可靠效，屏蔽需要可靠接地。

4.適當的接地不僅能有效地抑制系統的外部干擾，還能減少設備本身對外部干擾。在實際應用中，由于零線（中性線）、地線（保護接地和系統接地）和控制系統屏蔽（控制信號屏蔽和主電路導體屏蔽）的混亂連接，系統的穩定性和可靠性大大降低。

對于VFD，主電路端子PE(E，G)正確的接地是改進VFD降低噪聲抑制能力VFD在實際應用中，需要高度重視干擾的重要手段。VFD接地導體的截面積一般不小于2.5mm2.長度應控制在20m以內。建議VFD與其他電源設備的接地點分開，不能一起接地。

5.使用反應器

低頻諧波分量(5次諧波、7次諧波、11次諧波、13次諧波等。VFD的輸入電流中占比很高。它們不僅可能干擾其他設備的正常運行，而且由于消耗大量的無功功率，會大大降低線路的功率因數。在輸入回路中串聯電抗器是抑制低次諧波電流的有效方法。根據接線位置的不同，主要有以下兩種:

(1)交流電抗器串聯電源VFD輸入側之間。其主要功能是：

a.通過抑制諧波電流將功率因數提高到0.75-0.85)；

b、在輸入電路中削弱浪涌電流VFD的影響；

c、削弱電源電壓不平衡的影響。

(2)DC電抗器串聯在整流橋和濾波器電容器之間。它的作用相對簡單，即削弱輸入電流中的高諧波成分。但它比交流電抗器更有效，可以達到0.95具有結構簡單、體積小的優點。

6.合理布線

通過合理理布線減弱感應傳播的干擾信號。具體方法如下：

(1)設備的電源和信號線應遠離VFD輸入輸出線；

(2)其他設備的電源線和信號線應避免與VFD輸入輸出線平行；

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