• 變頻調速係統中主要電磁幹擾源
• 變頻調速係統中電磁幹擾的途徑
• 抗電磁幹擾的措施
• 變頻係統設計問題總結

• 線路隔離
• 設置電源噪聲濾波器
• 使用屏蔽罩隔離

變頻調速係統的主要電磁幹擾源及途徑

1　主要電磁幹擾源

電磁幹擾也稱電磁騷擾 （EMI），是(shi)以(yi)外(wai)部(bu)噪(zao)聲(sheng)和(he)無(wu)用(yong)信(xin)號(hao)在(zai)接(jie)收(shou)中(zhong)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)

，通(tong)常(chang)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)路(lu)傳(chuan)導(dao)和(he)以(yi)場(chang)的(de)形(xing)式(shi)傳(chuan)播(bo)的(de)。變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)整(zheng)流(liu)橋(qiao)對(dui)電(dian)網(wang)來(lai)說(shuo)是(shi)非(fei)線(xian)性(xing)負(fu)載(zai)，它(ta)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)諧(xie)波(bo)會(hui)對(dui)同(tong)一(yi)電(dian)網(wang)的(de)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)、電氣設備產生諧波幹擾。另外，變頻器的逆變器大多采用PWM技術，當其工作於開關模式並作高速切換時
，產生大量耦合性噪聲。因此

，變頻器對係統內其他的電子、電氣設備來說是一個電磁幹擾源。另一方麵，電網中的諧波幹擾主要通過變頻器的供電電源幹擾變頻器。電網中存在大量諧 波源
，如各種整流設備、交直流互換設備
、電子電壓調整設備、非線性負載及照明設備等。這些負荷都使電網中的電壓
、dianliuchanshengboxingjibian，congerduidianwangzhongqitashebeichanshengweihaideganrao。bianpinqidegongdiandianyuanshoudaolaizibeiwurandejiaoliudianwangdeganraohou，ruobujiayichuli，dianwangzaoshengjiuhuitongguodianwangdianyuandianluganraobianpinqi。gongdiandianyuanduibianpinqideganraozhu 要有過壓
、欠壓、瞬時掉電
；浪湧、跌落；尖峰電壓脈衝；射頻幹擾。其次，共模幹擾通過變頻器的控製信號線也會幹擾變頻器的正常工作。

2.電磁幹擾的途徑

變頻器能產生功率較大的諧波，對係統其他設備幹擾性較強。其幹擾途徑與一般電磁幹擾途徑是一致的，主要分電磁輻射
、傳導

、感應耦合。具體為：①對周 圍的電子、電氣設備產生電磁輻射；②對直接驅動的電動機產生電磁噪聲
，使得電動機鐵耗和銅耗增加

，並傳導幹擾到電源，通過配電網絡傳導給係統其他設備；③ 變bian頻pin器qi對dui相xiang鄰lin的de其qi他ta線xian路lu產chan生sheng感gan應ying耦ou合he，感gan應ying出chu幹gan擾rao電dian壓ya或huo電dian流liu。同tong樣yang，係xi統tong內nei的de幹gan擾rao信xin號hao通tong過guo相xiang同tong的de途tu徑jing幹gan擾rao變bian頻pin器qi的de正zheng常chang工gong作zuo。下xia麵mian分fen別bie加jia以yi分fen析xi。

a.電磁輻射

變頻器如果不是處在一個全封閉的金屬外殼內
，它就可以通過空間向外輻射電磁波。其輻射場強取決於幹擾源的電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及幹擾源的 發射頻率。變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載
，它所產生的諧波對接入同一電網的其它電子、電氣設備產生諧波幹擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技術
， danggenjugeidingpinlvhefuzhizhilingchanshengyuqidehezhongfudekaiguanmoshishi，qishuchudedianyahedianliudegonglvpushilisande，bingqiedaiyouyukaiguanpinlvxiangyingdegaocixieboqun。gaozaibopinlvhechangkongkaiguanqijiandegaosuqiehuan（dv/dt可達1kV/μs以上）所引起的輻射幹擾問題相當突出。

當(dang)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)金(jin)屬(shu)外(wai)殼(ke)帶(dai)有(you)縫(feng)隙(xi)或(huo)孔(kong)洞(dong)

，則(ze)輻(fu)射(she)強(qiang)度(du)與(yu)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)長(chang)有(you)關(guan)，當(dang)孔(kong)洞(dong)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)電(dian)磁(ci)波(bo)的(de)波(bo)長(chang)接(jie)近(jin)時(shi)，會(hui)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)輻(fu)射(she)源(yuan)向(xiang)四(si)周(zhou)輻(fu)射(she)。而(er)輻(fu)射(she)場(chang)中(zhong)的(de)金(jin)屬(shu)物(wu)體(ti)還(hai)可(ke)能(neng)形(xing)成(cheng)二(er)次(ci)輻(fu)射(she)。同(tong)樣(yang)
，變(bian)頻(pin)器(qi)外(wai)部(bu)的(de)輻(fu)射(she)也(ye)會(hui)幹(gan)擾(rao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。[page]
b.傳導

shangshudedianciganraochuletongguoyuqixiangliandedaoxianxiangwaibufashe，yekeyitongguozukangouhehuojiedihuiluouhejiangganraodairuqitadianlu。yufusheganraoxiangbi，qichuanbodeluchengkeyihenyuan。 比較典型的傳播途徑是：接(jie)自(zi)工(gong)業(ye)低(di)壓(ya)網(wang)絡(luo)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)將(jiang)沿(yan)著(zhe)配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)進(jin)入(ru)中(zhong)壓(ya)網(wang)絡(luo)

，並(bing)沿(yan)著(zhe)其(qi)它(ta)的(de)配(pei)電(dian)變(bian)壓(ya)器(qi)最(zui)終(zhong)又(you)進(jin)入(ru)民(min)用(yong)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)網(wang)絡(luo)，使(shi)接(jie)自(zi)民(min)用(yong)配(pei)電(dian)母(mu)線(xian)的(de)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)成(cheng)為(wei)遠(yuan)程(cheng)的(de)受(shou)害(hai)者(zhe)。

c.感應耦合

感gan應ying耦ou合he是shi介jie於yu輻fu射she與yu傳chuan導dao之zhi間jian的de第di三san條tiao傳chuan播bo途tu徑jing。當dang幹gan擾rao源yuan的de頻pin率lv較jiao低di時shi，幹gan擾rao的de電dian磁ci波bo輻fu射she能neng力li相xiang當dang有you限xian
，而er該gai幹gan擾rao源yuan又you不bu直zhi接jie與yu其qi它ta導dao體ti連lian接jie，但dan此ci時shi 的電磁幹擾能量可以通過變頻器的輸入、輸(shu)出(chu)導(dao)線(xian)與(yu)其(qi)相(xiang)鄰(lin)的(de)其(qi)他(ta)導(dao)線(xian)或(huo)導(dao)體(ti)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)耦(ou)合(he)
，在(zai)鄰(lin)近(jin)導(dao)線(xian)或(huo)導(dao)體(ti)內(nei)感(gan)應(ying)出(chu)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)或(huo)電(dian)壓(ya)。感(gan)應(ying)耦(ou)合(he)可(ke)以(yi)由(you)導(dao)體(ti)間(jian)的(de)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)的(de)形(xing)式(shi)出(chu)現(xian)
，也(ye)可(ke)以(yi)由(you)電(dian)感(gan)耦(ou)合(he)的(de)形(xing)式(shi)或(huo)電(dian)容(rong)
、電感混合的形式出現，這與幹擾源的頻率以及與相鄰導體的距離等因素有關。

3.抗電磁幹擾的措施

據電磁性的基本原理，形成電磁幹擾（EMI）須具備電磁幹擾源、電磁幹擾途徑、duidianciganraomingandexitongdengsangeyaosu。weifangzhiganrao，kecaiyongyingjianheruanjiandekangganraocuoshi。qizhong，yingjiankangganraoshizuijibenhezuizhongyaodekangganraocuoshi
，yibancongkanghefangliangfangmianrushoulaiyizhiganrao，qizongyuanzeshiyizhihexiaochuganraoyuan、切斷幹擾對係統的耦合通道
、 降低係統對幹擾信號的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽
、接地等方法。

a.隔離

suoweiganraodegelishizhicongdianlushangbaganraoyuanheyishouganraodebufengelikailai，shitamenbufashengdiandelianxi。zaibianpintiaosuchuandongxitongzhong，tongchangshizaidianyuanhefangdaqidianluzhijiandedianyuanxianshangcaiyonggelibianyaqiyimianchuandaoganrao，dianyuangelibianyaqikeyingyongzaoshenggelibianyaqi。

b.濾波

設(she)置(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)線(xian)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)到(dao)電(dian)源(yuan)及(ji)電(dian)動(dong)機(ji)。為(wei)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)和(he)損(sun)耗(hao)，在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)側(ce)可(ke)設(she)置(zhi)輸(shu)出(chu)濾(lv)波(bo)器(qi)。為(wei)減(jian)少(shao)對(dui)電(dian)源(yuan)的(de)幹(gan)擾(rao)
，可(ke)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)入(ru)側(ce)設(she)置(zhi)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi)。若(ruo)線(xian)路(lu)中(zhong)有(you)敏(min)感(gan)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)，可(ke)在(zai)電(dian)源(yuan)線(xian)上(shang)設(she)置(zhi)電(dian)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)濾(lv)波(bo)器(qi)，以(yi)免(mian)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)。

c.屏蔽

pingbiganraoyuanshiyizhiganraodezuiyouxiaodefangfa。tongchangbianpinqibenshenyongtiekepingbi，burangqidianciganraoxielou。shuchuxianzuihaoyonggangguanpingbi，tebieshiyiwaibuxinhaokongzhibianpinqishi，yaoqiu 信號線盡可能短（一般為20m以內）
，qiexinhaoxiancaiyongshuangxinpingbi

，bingyuzhudianlujikongzhihuiluwanquanfenli，bunengfangyutongyipeiguanhuoxiancaonei，zhouweidianziminganshebeixianluyeyaoqiupingbi。weishipingbiyouxiao
，pingbizhaobixukekaojiedi。

d.接地

實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming)，接(jie)地(di)往(wang)往(wang)是(shi)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)和(he)防(fang)止(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)。良(liang)好(hao)的(de)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)可(ke)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)抑(yi)製(zhi)內(nei)部(bu)噪(zao)聲(sheng)的(de)耦(ou)合(he)，防(fang)止(zhi)外(wai)部(bu)幹(gan)擾(rao)的(de)侵(qin)入(ru)，提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng) 力。變頻器的接地方式有多點接地、一點接地及經母線接地等幾種形式，要根據具體情況采用，要注意不要因為接地不良而對設備產生幹擾。
單點接地指在一個電路或裝置中，隻有一個物理點定義為接地點。在低頻下的性能好
；多點接地是指裝置中的各個接地點都直接接到距它最近的接地點。在高頻下的性能好
；混合接地是根據信號頻率和接地線長度，係統采用單點接地和多點接地共用的方式。變頻器本身有專用接地端子PEduan

，conganquanhejiangdizaoshengdexuyaochufa，bixujiedi。jibunengjiangdixianjiezaidianqishebeidewaikeshang
，yebunengjiezailingxianshang。keyongjiaocudeduanxianyiduanjiedaojiediduanziPE端，另一端與接地極相連，接地電阻取值<100Ω，接地線長度在20m以yi內nei
，並bing注zhu意yi合he理li選xuan擇ze接jie地di極ji的de位wei置zhi。當dang係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li要yao求qiu較jiao高gao時shi
，為wei減jian少shao對dui電dian源yuan的de幹gan擾rao
，在zai電dian源yuan輸shu入ru端duan可ke加jia裝zhuang電dian源yuan濾lv波bo器qi。為wei抑yi製zhi變bian頻pin器qi輸shu入ru側ce的de諧xie波bo電dian流liu
，改gai善shan功gong率lv因yin數shu，可ke在zai變bian頻pin器qi輸shu入ru端duan加jia裝zhuang交jiao流liu電dian抗kang器qi
，選xuan用yong與yu否fou可ke視shi電dian源yuan變bian壓ya器qi與yu變bian頻pin器qi容rong量liang的de匹pi配pei情qing況kuang及ji電dian網wang允yun許xu的de畸ji變bian 程度而定，一般情況下采用為好。為改善變頻器輸出電流，減少電動機噪聲
，可在變頻器輸出端加裝交流電抗器。圖1為一般變頻調速傳動係統抗幹擾所采取措施。

               

以上抗幹擾措施可根據係統的抗幹擾要求來合理選擇使用。若係統中含控製單元如微機等，還須在軟件上采取抗幹擾措施。[page]
 e.正確安裝

由you於yu變bian頻pin器qi屬shu於yu精jing密mi的de功gong率lv電dian力li電dian子zi產chan品pin
，其qi現xian場chang安an裝zhuang工gong藝yi的de好hao壞huai也ye影ying響xiang著zhe變bian頻pin器qi的de正zheng常chang工gong作zuo。正zheng確que的de安an裝zhuang可ke以yi確que保bao變bian頻pin器qi安an全quan和he無wu故gu障zhang運yun行xing。變bian頻pin器qi對dui安an裝zhuang環huan境jing要yao求qiu較jiao高gao。一yi般ban變bian頻pin器qi使shi用yong手shou冊ce規gui定ding溫wen度du範fan圍wei為wei最zui低di溫wen度du-10℃，最高溫度不超過50℃
；變頻器的安裝海拔高度應小於1000m，超過此規定應降容使用
；變頻器不能安裝在經常發生振動的地方，對振動衝擊較大的場合，應采用加橡膠墊等防振措施；不能安裝在電磁幹擾源附近；不能安裝在有灰塵、腐蝕性氣體等空氣汙染 的環境；不bu能neng安an裝zhuang在zai潮chao濕shi環huan境jing中zhong
，如ru潮chao濕shi管guan道dao下xia麵mian
，應ying盡jin量liang采cai用yong密mi封feng櫃gui式shi結jie構gou，並bing且qie要yao確que保bao變bian頻pin器qi通tong風feng暢chang通tong
，確que保bao控kong製zhi櫃gui有you足zu夠gou的de冷leng卻que風feng量liang，其qi典dian型xing的de損sun耗hao數shu一yi般ban按an變bian頻pin器qi功gong率lv的de3%來計算櫃中允許的溫升值。安裝工藝要求如下：

①　確保控製櫃中的所有設備接地良好，應該使用短、粗的接地線（最好采用扁平導體或金屬網
，因其在高頻時阻抗較低）連接到公共地線上。按國家標準規定，其接地電阻應小於4歐姆。另外與變頻器相連的控製設備（如PLC或PID控製儀）要與其共地。

② 安裝布線時將電源線和控製電纜分開，例如使用獨立的線槽等。如果控製電路連接線必須和電源電纜交叉
，應成90°交叉布線。

③　使用屏蔽導線或雙絞線連接控製電路時，確保未屏蔽之處盡可能短，條件允許時應采用電纜套管。

④ 確保控製櫃中的接觸器有滅弧功能，交流接觸器采用R-C抑製器
，也可采用壓敏電阻抑製器，如果接觸器是通過變頻器的繼電器控製的，這一點特別重要。

⑤　用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時，要將屏蔽層雙端接地。

⑥　如果變頻器運行在對噪聲敏感的環境中，可以采用RFI濾波器減小來自變頻器的傳導和輻射幹擾。為達到最優效果，濾波器與安裝金屬板之間應有良好的導電性。

3.變頻控製係統設計中應注意的其他問題

除了前麵討論的幾點以外，在變頻器控製係統設計與應用中還要注意以下幾個方麵的問題。

（1）在zai設she備bei排pai列lie布bu置zhi時shi，應ying該gai注zhu意yi將jiang變bian頻pin器qi單dan獨du布bu置zhi
，盡jin量liang減jian少shao可ke能neng產chan生sheng的de電dian磁ci輻fu射she幹gan擾rao。在zai實shi際ji工gong程cheng中zhong，由you於yu受shou到dao房fang屋wu麵mian積ji的de限xian製zhi往wang往wang不bu可ke能neng有you單dan獨du布bu置zhi的de位wei置zhi，應ying盡jin量liang將jiang容rong易yi受shou幹gan擾rao的de弱ruo電dian控kong製zhi設she備bei與yu變bian頻pin器qi分fen開kai，比bi如ru將jiang動dong力li配pei電dian櫃gui放fang在zai變bian頻pin器qi與yu控kong製zhi設she備bei之zhi間jian。

（2）變bian頻pin器qi電dian源yuan輸shu入ru側ce可ke采cai用yong容rong量liang適shi宜yi的de空kong氣qi開kai關guan作zuo為wei短duan路lu保bao護hu，但dan切qie記ji不bu可ke頻pin繁fan操cao作zuo。由you於yu變bian頻pin器qi內nei部bu有you大da電dian容rong，其qi放fang電dian過guo程cheng較jiao為wei緩huan慢man，頻pin繁fan操cao作zuo將jiang造zao成cheng過guo電dian壓ya而er損sun壞huai內nei部bu元yuan件jian。

（3）控製變頻調速電機啟/停通常由變頻器自帶的控製功能來實現
，不要通過接觸器實現啟/停。否則，頻繁的操作可能損壞內部元件。

（4）jinliangjianshaobianpinqiyukongzhixitongbubiyaodelianxian，yibimianchuandaoganrao。chulekongzhixitongyubianpinqizhijianbixudekongzhixianwai
，qitarukongzhidianyuandengyingfenkai。youyukongzhixitongjibianpinqijunxuyao24Ｖzhiliudianyuan

，ershengchanchangjiaweilejieshengyigezhiliudianyuan
，wangwangyongyigezhiliudianyuanfenlianglufenbieduilianggexitonggongdian，youshibianpinqihuitongguozhiliudianyuanduikongzhixitongchanshengchuandaoganrao，suoyizaishejizhonghuodinghuoshiyaotebiejiayishuoming，yaoqiuyonglianggezhiliudianyuanfenbieduilianggexitonggongdian。

（5） 注意變頻器對電網的幹擾。變頻器在運行時產生的高次諧波會對電網產生影響
，使電網波型嚴重畸變，可能造成電網電壓降很大、dianwanggonglvyinshuhendi
，dagonglvbianpinqiyingtebiezhuyi。jiejuedefangfazhuyaoyoucaiyongwugongzidongbuchangzhuangzhiyitiaojiegonglvyinshu，tongshikeyigenjujutiqingkuangzaibianpinqidianyuanjinxiancejiadiankangqiyijianshaoduidianwangchanshengdeyingxiang，erjinxiandiankang 器可以由變頻器供應商配套提供，但在訂貨時要加以說明。

（6）變頻器櫃內除本機專用的空氣開關外，不宜安置其它操作性開關電器，以免開關噪聲入侵變頻器，造成誤動作。

（7）yingzhuyixianzhizuidizhuansu。zaidizhuansushi，dianjizaoshengzengda，dianjilengquenenglixiajiang
，ruofuzaizhuanjujiaodahuomanzai

，kenengshaohuidianji。quexudisuyunzhuandegaofuhebianpindianji
，yingkaolvjiadaedinggonglv
，huozengjiafuzhudeqiangfenglengque。

（8）注zhu意yi防fang止zhi發fa生sheng共gong振zhen現xian象xiang。由you於yu定ding子zi電dian流liu中zhong含han有you高gao次ci諧xie波bo成cheng分fen，電dian機ji轉zhuan矩ju中zhong含han有you脈mai動dong分fen量liang，有you可ke能neng造zao成cheng電dian機ji的de振zhen動dong與yu機ji械xie振zhen動dong產chan生sheng共gong振zhen，使shi設she備bei出chu現xian故gu障zhang。應ying在zai預yu先xian找zhao到dao負fu載zai固gu有you的de共gong振zhen頻pin率lv後hou，利li用yong變bian頻pin器qi頻pin率lv跳tiao躍yue功gong能neng設she置zhi，躲duo開kai共gong振zhen頻pin率lv點dian。