七种策略让您轻松应对变频器抗干扰问题

根据电磁学的基本原理，形成电磁干扰必须具备三要素：电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰，可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中硬件抗干扰是基本的抗干扰措施，一般从抗和放两方面入手来抑制干扰，其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性，接下来跟着萨顿斯一起来了解一下：

1、进行正确的接地

正确的接地既可以使系统有效地预防外来干扰，又可以降低设备本身对外界的干扰，这无疑是解决变频器干扰十分有效的措施。具体来讲就是做到以下两点：

(1)变频器的主回路端子E须接地，该接地可以和该变频器所带的电机共地，但不能与其它的设备共地，须单独打接地极，且该接地点应该尽量远离弱电设备的接地点。同时，变频器接地导线的截面积应不小于4MM2，长度应控制在20M以内。

(2)其它机电设备的地线中保护接地和工作接地应分开单独设接地极，并在之后汇入配电柜的电气接地点。控制信号的屏蔽地和主电路导线的屏蔽地也应分开单独设接地极，并汇入配电柜的电气接地点。

2、合理的布线

(1)设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入、输出线。

(2)其它设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入、输出线平行。通过大量的实践得出，合理的布线是抗干扰的基本条件。

3、屏蔽干扰源

屏蔽干扰源是抑制干扰的很有效的方法。变频器通常本身是用铁壳屏蔽的，可以不让其电磁干扰泄露，但变频器的输出线需用钢管屏蔽，尤其是以外部信号(从控制器上输出4~20MA信号)控制变频器时，要求该控制信号线尽可能短(一般为20M以内)，且须采用屏蔽双绞线，并与主电路线(AC380)及控制线(AC220V)完全分离。此外，系统中的电子敏感设备线路也要求采用屏蔽双绞线。且系统中所有的信号线不能和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内，为使屏蔽有效，屏蔽层必须可靠接地。

4、干扰的隔离

所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使他们不发生电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上采用隔离变压器以免传导干扰。

5、在系统线路中设置滤波器

滤波器的作用是为了预防干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等，可在该设备的电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。滤波器根据使用位置的不同，可分为：

(1)输入滤波器

通常有两种：

线路滤波器：主要由电感线圈构成，它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。

辐射滤波器：主要由高频电容器构成，它将吸收频率点很高的、具有辐射能量的谐波成分。

(2)输出滤波器

输出滤波器可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。不仅起到抗干扰的作用，还能削弱电动机中由高次谐波产生的谐波电流引起的附加转矩。

6、采用电抗器

在变频器的输入电流中频率较低的谐波成分(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等)所占的比重较高，它们除了可能干扰其它设备的正常运行之外，还因为它们消耗了大量的无功功率，使线路的功率因素大为下降，而在输入电路内串入电抗器是有效较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同，主要有以下两种：

(1)交流电抗器

串联在电源与变频器的输入侧之间，其主要功能有：

通过抑制谐波电流，将功率因素提高至0.75-0.85。

削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击。

削弱电源电压的不平衡的影响。

(2)直流电抗器

串联在整流桥和滤波电容之间。它的功能比较单一，就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因素方面比交流电抗器有效，可达0.95，并具有结构简单、体积小等优点。

7、采用软件抗干扰

通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率，把该值调低到一个适当的范围以此达到抗干扰的作用。

此外，为防止变频器干扰信号和控制回路，需要给控制器、仪表和工控机采用单独的隔离电源进行供电。

审核编辑：汤梓红