变频器干扰的分析及对策.pdfVIP

ERe及抗干扰技术 《变频器世界》 2007年12月 EMC 变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成 4 变频调速系统的抗千扰对策 分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多 根据电磁性的基本原理，形成电磁干扰(EMI)须具 频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传 备三要素：电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏 播出去，形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。 感的系统。为防止干扰，可采用硬件抗干扰和软件抗干 (1)输入电流的波形。变频器的输入侧是二极管整 扰。其中，硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要 流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压u 大于电 的抗干扰措施，一般从抗和防两方面人手来抑制干扰， 容器两端的直流电压u 时，整流桥中才有充电电流。因 其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦 此，充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近，呈不 合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程 连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关 上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 资料表明，输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分 4．1 隔离 量是最大的，分别是50Hz基波的80％和70％。 所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易受 (2)输出电压与电流的波形。绝大多数变频器的逆 干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频 变桥都采用SPWM调制方式，其输出电压为占空比按 调速传动系统中，通常是电源和放大器电路之间电源 正弦规律分布的系列矩形式形波；由于电动机定子绕组 线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器 的电感性质，定子电流十分接近于正弦波。但其中与载 可应用噪声隔离变压器。 波频率相等的谐波分量仍是较大的。 4．2 设置滤波器 在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰 3 千扰信号的传播方式 信号从变频器通过电源线传导干扰到电动机。为减少 变频器能产生功率较大的谐波，由于功率较大，对 电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器； 系统其它设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干 为减少对电源干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波 扰途径是一致的，主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、 器。若线路中有敏感电子设备，可在电源线上设置电源 感应耦合。具体为：首先对周围的电子、电气设备产生 噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输入和输出电 电磁辐射；其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使 路中，除了上述较低的谐波成分外，还有许多频率很高 得电机铁耗和铜耗增加；并传导干扰到电源，通过配电 的谐波电流 ，它们将以各种方式把自己的能量传播出 网络传导给系统其它设备；最后变频器对相邻的其它线 去，形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱 路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统 频率较高的谐波分量的主要手段。根据使用位置的不 内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。 同，可分为： (1)电路耦合方式。 臣口通过电源网络传播。由于输入 (1)输入滤波器 电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电 通常又有两种： 压产生畸变，影响其他设备工作，同时输出端产生的传 ·线路滤波器：主要由电感线圈构成。它通过增大 导干扰使直接驱动的电机铜损、