隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速已成為交流電機調(diào)速的主流方式，易能變頻器以其卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果已廣泛應用于工業(yè)和民用的控制領(lǐng)域。

眾所周知，各品牌變頻器內(nèi)部的晶閘管是處于高速開關(guān)工作狀態(tài)的，連續(xù)的通斷會產(chǎn)生持續(xù)性的干擾電流，且伴有大量輻射、諧波等電氣污染，使工程項目受到干擾，引起測控系統(tǒng)失靈，嚴重破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至變頻器自身也會受到干擾引發(fā)“自舉”式的調(diào)速故障。

因此，我們將近年來經(jīng)常遇到的變頻器干擾問題，結(jié)合處理問題的一些經(jīng)驗來具體分析一下變頻器干擾的來源,傳播方式以及在實際應用中的處理對策進行分享，以供大家參考。

干擾源分析和抑制

1、輸入端（R、S、T）

變頻器通過二極管三相全橋電路將交流電整流成直流電，其輸入電流是大脈沖狀，非正弦波，含有高次諧波。這種高次諧波一般在20次諧波以內(nèi)，可能會影響到此供電線路上的其他設(shè)備，屬于傳導性干擾。

一般對策：加輸入電抗器（對低次諧波），加輸入濾波器或磁環(huán)（對高次諧波），或改變其他用電設(shè)備的接線點以遠離RST端子。

2、輸出端（U、V、W）

變頻器的PWM輸出端，電壓是調(diào)制方波，電流是正弦波狀的狗牙波，含有豐富的高次諧波，與載波頻率成各種比例關(guān)系，當載波頻率較高時也會變成射頻干擾。屬于傳導性加感應性干擾。

一般對策：變頻器輸出線加屏蔽套管，在變頻器側(cè)單端接地；加輸出電抗器或輸出濾波器或磁環(huán)；改變走線方式遠離其他電路線路；降低載波頻率等。

3、射頻干擾

主要由三個地方發(fā)生：

A、變頻器內(nèi)部開關(guān)電源（40-50KHz）

B、主電路IGBT換相時的浪涌電磁過程（與開關(guān)速度、主電路漏感及載波頻率有關(guān)）

C、PWM輸出線（如前述）。

一般對策：A，B兩項一般與設(shè)計有關(guān)，如果通過了EMC安規(guī)測試就沒有問題。一般外部用戶特殊處理就是加金屬屏蔽層和改變變頻器安裝方向。

4、接地

接地不良的問題：

A、沒有接好或接地電阻太大（接地電阻應小于10Ω），導致變頻器運行產(chǎn)生感應電壓。

B、三相電與單相電混用，或單相電的零線與地線共用及混用，形成電位差而產(chǎn)生干擾電壓。

C、多端接地，如變頻器與電機在不同地方接地，控制柜與變頻器用不同的地方接地等等，都會產(chǎn)生跨步電壓或電壓異常而產(chǎn)生干擾。

一般對策：單點良好接地；分開回路電流與接地電流；分開主電路用電與控制回路用電；對所埋地線澆鹽水，增強導電性等。

5、配線

注意與檢查事項：

A、RST與UVW線不能同扎，要保持20~60cm（與強電電流大小有關(guān)）以上的距離，以防輸出諧波干擾回饋到輸入端而影響其他設(shè)備。    

B、主電路走線與控制信號線不能同槽或并行，一定要一起布線時，要保持垂直穿越，同時注意使用屏蔽線或雙絞線，保證回路導線所包圍的面積最小。

C、注意將高頻線與低頻線分散分開布置。

D、接地線不能太細太長。

E、其他設(shè)備控制回路用電盡量不在RST端子上取電，盡量從遠端配電源取電。

6、隔離

注意將輸入輸出信號線進行必要的隔離，特別要注意擴展卡和外部電路的隔離；要考慮不同系統(tǒng)的電位電平問題，如強電與弱電，動力電與控制信號是否沒有隔離？是否共地？客戶電源與信號的系統(tǒng)接線與變頻器信號邏輯是否一致？是否匹配？必要時可以采取隔離措施，如采用光耦，隔離變壓器等；或改變接口電路設(shè)計。

7、屏蔽

A、信號線距離比較長，或在靠近強電回路附近穿過，或信號頻率比較高，或電壓型弱信號，或周邊有觸點開關(guān)設(shè)備，都要采取屏蔽措施，如用帶屏蔽層的導線等，以防被干 擾。  

B、動力線，特別是UVW線，如有可能和必要，要盡量放入金屬套管中，以防干擾別的其他設(shè)備。

C、對于開關(guān)電源等高頻率工作部件，如有需要可以加金屬屏蔽層（網(wǎng)）進行屏蔽。

8、電網(wǎng)

A、當電網(wǎng)存在高次諧波或波形畸變，或瞬間跌落等現(xiàn)象時，最好增加輸入電抗器及輸入濾波器或磁環(huán)等。

B、注意電網(wǎng)三相負載的平衡，以及三相三線制，三相四線制，三相五線制的混接，以免形成地電流和電壓異常。

C、當變頻器上端供電變壓器大于變頻器容量10倍以上且距離較近時，要加輸入電抗器以改善輸入電流波形，減少諧波干擾。

變頻器干擾問題大致可分為三類

A、變頻器自身干擾

B、外界設(shè)備對變頻器的干擾

C、變頻器對外界設(shè)備的干擾

   變頻器的干擾問題主要體現(xiàn)在電機的運行情況上。例如電機在運行過程中突然停機,電機運行時快時慢,運行速度不穩(wěn)定，電機停不下來,不受任何控制等等,這些都是變頻器受到干擾情況的體現(xiàn)。

案例分析及處理

1變頻器自身干擾

某現(xiàn)場使用了EN600型變頻器，機器在運轉(zhuǎn)中,按停機鍵不起作用，變頻器無法停機。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變頻器的地線只與配電柜中變壓器的中性線相連接,而變壓器的中性線沒有連接到大地。在與電工溝通將變壓器的中性線接地后變頻器就恢復了正常。

上述事件為不重視地線連接的情況。按照國家電工法規(guī)定，設(shè)備在出廠時，地線與中性線是嚴格分開的，配電柜里中性線有專用接線端子，地線也應有專用接地螺釘。由于該用戶只把變壓器的中性線接到了“N”端子上，而地線沒有和中性線相連，雖然控制線為屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘上，但沒有和大地相連，起不到屏蔽作用，從而造成了變頻器因干擾失控，導致電機停不下來。把配電柜里中性線和地線連接后即恢復正常，許多用戶都是采取把地線與中性線相連的辦法，但是采用這種辦法存在弊端，就是若中性線斷開,啟動設(shè)備工作后, 可能使機床帶電, 對人身安全構(gòu)成危脅，可將配電柜里的地線直接接到大地。

這種干擾就屬于變頻器本身干擾類型。

2外界設(shè)備對變頻器干擾

在某現(xiàn)場給變頻器停機命令，電機有時會停不下來，查看控制線屏蔽層接地良好，降低變頻器載波頻率不起作用，在變頻器輸入輸出端加磁環(huán)濾波器也都沒有太大效果。

最后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝變頻器的配電柜與配電室相距太近,配電室里的配電裝置在工作時有大電流流過，在電流周圍會產(chǎn)生較強磁場，從而干擾了變頻器的正常工作，把設(shè)備遠離配電室后即恢復了正常。

這種干擾就屬于外界設(shè)備對變頻器的干擾。

3變頻器對外界設(shè)備的干擾

在某一現(xiàn)場給變頻器啟動命令后，電機不運轉(zhuǎn)。查看變頻器的頻率源由外部4-20mA給定，4-20mA信號給入變頻器后,監(jiān)控面板顯示器，頻率顯示為0.00，用萬用表測量變頻器的輸出端，無輸出。在變頻器的輸出端子上并連一電容后，再啟動，設(shè)備恢復正常。這說明信號源受到了干擾。

這種干擾就屬于變頻器對外部設(shè)備的干擾。

現(xiàn)如今，變頻器的應用已非常廣泛，其各種干擾問題，如上述案例中的干擾事件會遇到很多。分析和研究抑制干擾的方法是一個非常重要的課題，無論是哪一種干擾類型，高次諧波是變頻器產(chǎn)生干擾最多的原因。因此，變頻器在安裝使用時，必須對控制回路采取抗干擾措施，抗干擾措施一定要正確的做好，才能保證工程系統(tǒng)的安全可靠運行。

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