中心議題：

• 變頻器幹擾的來源
• 變頻器幹擾信號的傳播方式
• 變頻調速係統的抗幹擾對策

解決方案：

• 從電路上把幹擾源和易受幹擾的部分隔離
• 在係統線路中設置濾波器
• 正確的接地

在各種工業控製係統中，隨著變頻器等電力電子裝置的廣泛使用，係統的電磁幹擾（EMI）日益嚴重

，相應的抗幹擾設計技術(即電磁兼容EMC)yijingbiandeyuelaiyuezhongyao。bianpinqixitongdeganraoyoushinengzhijiezaochengxitongdeyingjiansunhuai，youshisuibunengsunhuaixitongdeyingjian，danchangshiweichuliqidexitongchengxuyunxingshikong
，daozhikongzhishiling
，congerzaochengshebeiheshengchanshigu。yinci，ruhetigaoxitongdekangganraonenglihekekaoxingshizidonghuazhuangzhiyanzhiheyingyongzhongbukehushidezhongyaoneirong
，yeshijisuanjikongzhijishuyingyonghetuiguangdeguanjianzhiyi。tandaobianpinqidekangganraowenti，shouxianyaolejieganraodelaiyuan、傳播方式，然後再針對這些幹擾采取不同的措施。

一、變頻器幹擾的來源

首先是來自外部電網的幹擾。

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、電dian流liu產chan生sheng波bo形xing畸ji變bian

，從cong而er對dui電dian網wang中zhong其qi它ta設she備bei產chan生sheng危wei害hai的de幹gan擾rao。變bian頻pin器qi的de供gong電dian電dian源yuan受shou到dao來lai自zi被bei汙wu染ran的de交jiao流liu電dian網wang的de幹gan擾rao後hou若ruo不bu加jia處chu理li，電dian網wang噪zao聲sheng就jiu會hui通tong過guo電dian網wang電dian源yuan電dian路lu幹gan擾rao變bian頻pin器qi。供gong電dian電dian源yuan的de幹gan擾rao對dui變bian頻pin器qi主zhu要yao有youa過壓
、欠壓、瞬時掉電b浪湧、跌落c尖峰電壓脈衝d射頻幹擾。

(1)晶閘管換流設備對變頻器的幹擾

當(dang)供(gong)電(dian)網(wang)絡(luo)內(nei)有(you)容(rong)量(liang)較(jiao)大(da)的(de)晶(jing)閘(zha)管(guan)換(huan)流(liu)設(she)備(bei)時(shi)，由(you)於(yu)晶(jing)閘(zha)管(guan)總(zong)是(shi)在(zai)每(mei)相(xiang)半(ban)周(zhou)期(qi)內(nei)的(de)部(bu)分(fen)時(shi)間(jian)內(nei)導(dao)通(tong)，容(rong)易(yi)使(shi)網(wang)絡(luo)電(dian)壓(ya)出(chu)現(xian)凹(ao)口(kou)
，波(bo)形(xing)嚴(yan)重(zhong)失(shi)真(zhen)。它(ta)使(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)入(ru)側(ce)的(de)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)有(you)可(ke)能(neng)因(yin)出(chu)現(xian)較(jiao)大(da)的(de)反(fan)向(xiang)回(hui)複(fu)電(dian)壓(ya)而(er)受(shou)到(dao)損(sun)害(hai)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)輸(shu)入(ru)回(hui)路(lu)擊(ji)穿(chuan)而(er)燒(shao)毀(hui)。

(2)電力補償電容對變頻器的幹擾

電dian力li部bu門men對dui用yong電dian單dan位wei的de功gong率lv因yin數shu有you一yi定ding的de要yao求qiu，為wei此ci，許xu多duo用yong戶hu都dou在zai變bian電dian所suo采cai用yong集ji中zhong電dian容rong補bu償chang的de方fang法fa來lai提ti高gao功gong率lv因yin數shu。在zai補bu償chang電dian容rong投tou入ru或huo切qie出chu的de暫zan態tai過guo程cheng中zhong，網wang絡luo電dian壓ya有you可ke能neng出chu現xian很hen高gao的de峰feng值zhi，其qi結jie果guo是shi可ke能neng使shi變bian頻pin器qi的de整zheng流liu二er極ji管guan因yin承cheng受shou過guo高gao的de反fan向xiang電dian壓ya而er擊ji穿chuan。

其次是變頻器自身對外部的幹擾。

變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載，它所產生的諧波對同一電網的其它電子、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，當工作於開關模式且作高速切換時，產生大量耦合性噪聲。因此變頻器對係統內其它的電子、電氣設備來說是一電磁幹擾源。

bianpinqideshuruheshuchudianliuzhong，douhanyouhenduogaocixiebochengfen。chulenenggouchengdianyuanwugongsunhaodejiaodicixiebowai，haiyouxuduopinlvhengaodexiebochengfen。tamenjiangyigezhongfangshibazijidenengliangchuanbochuqu，xingchengduibianpinqibenshenheqitashebeideganraoxinhao。

(1)輸入電流的波形變頻器的輸入側是二極管整流和電容濾波電路。顯然隻有電源的線電壓UL大於電容器兩端的直流電壓UDshi，zhengliuqiaozhongcaiyouchongdiandianliu。yinci，chongdiandianliuzongshichuxianzaidianyuandianyadezhenfuzhifujin，chengbulianxudechongjiboxingshi。tajuyouhenqiangdegaocixiebochengfen。youguanziliaobiaoming，shurudianliuzhongde5次諧波和7次諧波的諧波分量是最大的，分別是50HZ基波的80％和70％。

(2)輸出電壓與電流的波形絕大多數變頻器的逆變橋都采用SPWM調製方式，其輸出電壓為占空比按正弦規律分布的係列矩形式形波；由於電動機定子繞組的電感性質

，定子的電流十分接近於正弦波。但其中與載波頻率相等的諧波分量仍是較大的。

二
、幹擾信號的傳播方式

變頻器能產生功率較大的諧波，由於功率較大
，對係統其它設備幹擾性較強，其幹擾途徑與一般電磁幹擾途徑是一致的，主要分傳導(即電路耦合)、電磁輻射

、感應耦合。具體為:首先對周圍的電子、電氣設備產生電磁輻射；其次對直接驅動的電動機產生電磁噪聲，使得電機鐵耗和銅耗增加
；並傳導幹擾到電源，通過配電網絡傳導給係統其它設備；最zui後hou變bian頻pin器qi對dui相xiang鄰lin的de其qi它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。

(1)電(dian)路(lu)耦(ou)合(he)方(fang)式(shi)即(ji)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)網(wang)絡(luo)傳(chuan)播(bo)。由(you)於(yu)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)為(wei)非(fei)正(zheng)弦(xian)波(bo)
，當(dang)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)較(jiao)大(da)時(shi)
，將(jiang)使(shi)網(wang)絡(luo)電(dian)壓(ya)產(chan)生(sheng)畸(ji)變(bian)，影(ying)響(xiang)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)工(gong)工(gong)作(zuo)
，同(tong)時(shi)輸(shu)出(chu)端(duan)產(chan)生(sheng)的(de)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)使(shi)直(zhi)接(jie)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)機(ji)銅(tong)損(sun)

、鐵損大幅增加
，影響了電機的運轉特性。顯然，這是變頻輸入電流幹擾信號的主要傳播方式。
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(2)感gan應ying耦ou合he方fang式shi當dang變bian頻pin器qi的de輸shu入ru電dian路lu或huo輸shu出chu電dian路lu與yu其qi他ta設she備bei的de電dian路lu挨ai得de很hen近jin時shi，變bian頻pin器qi的de高gao次ci諧xie波bo信xin號hao將jiang通tong過guo感gan應ying的de方fang式shi耦ou合he到dao其qi他ta設she備bei中zhong去qu。感gan應ying的de方fang式shi又you有you兩liang種zhong：

a電磁感應方式
，這是電流幹擾信號的主要方式
；
b靜電感應方式，這是電壓幹擾信號的主要方式。

(3)空中幅射方式即以電磁波方式向空中幅射
，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。

三、變頻調速係統的抗幹擾對策

據電磁性的基本原理，形成電磁幹擾(EMI)須具備三要素:電磁幹擾源
、電磁幹擾途徑、duidianciganraomingandexitong。weifangzhiganrao，kecaiyongyingjiankangganraoheruanjiankangganrao。qizhong，yingjiankangganraoshiyingyongcuoshixitongzuijibenhezuizhongyaodekangganraocuoshi，yibancongkanghefangliangfangmianrushoulaiyizhiganrao，qizongyuanzeshiyizhihexiaochuganraoyuan、切斷幹擾對係統的藕合通道、降低係統幹擾信號的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離
、濾波、屏蔽、接地等方法。

1

、suoweiganraodegeli，shizhicongdianlushangbaganraoyuanheyishouganraodebufengelikailai，shitamenbufashengdiandelianxi。zaibianpintiaosuchuandongxitongzhong
，tongchangshidianyuanhefangdaqidianluzhijiandianyuanxianshangcaiyonggelibianyaqiyimianchuandaoganrao，dianyuangelibianyaqikeyingyongzaoshenggelibianyaqi。

2
、在zai係xi統tong線xian路lu中zhong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從cong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)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)。在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)中(zhong)，除(chu)了(le)上(shang)述(shu)較(jiao)低(di)的(de)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)外(wai)，還(hai)有(you)許(xu)多(duo)頻(pin)率(lv)很(hen)高(gao)的(de)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)，它(ta)們(men)將(jiang)以(yi)各(ge)種(zhong)方(fang)式(shi)把(ba)自(zi)己(ji)的(de)能(neng)量(liang)傳(chuan)播(bo)出(chu)去(qu)，形(xing)成(cheng)對(dui)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)。濾(lv)波(bo)器(qi)就(jiu)是(shi)用(yong)於(yu)削(xue)弱(ruo)頻(pin)率(lv)較(jiao)高(gao)的(de)諧(xie)波(bo)分(fen)量(liang)的(de)主(zhu)要(yao)手(shou)段(duan)。根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)位(wei)置(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei):

(1)輸入濾波器通常又有兩種：

a線路濾波器：主要由電感線流圖構成。它通過增大線路在高頻下的阻抗來削弱頻率較高的諧波電流。
b輻射濾波器：主要由高頻電容器構成。它將吸收掉頻率很高的
、具有輻射能量的諧波成分。

(2)輸出濾波器也由電感線圈構成。它可以有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分。非但起到抗幹擾的作用，且能　　削弱電動機中由高次諧波諧波電流引起的附加轉矩。對於變頻器輸出端的抗幹擾措施
，必須注意以下方麵：
a變頻器的輸出端不允許接入電容器，以免在逆變管導通（關斷）瞬間

，產生峰值很大的充電（或放電）電流，損害逆變管；
b當輸出濾波器由LC電路構成時，濾波器內接入電容器的一側，必須與電動機側相接。

3、屏蔽幹擾源是抑製幹擾的最有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽
，不讓其電磁幹擾泄漏；輸出線最好用鋼管屏蔽，特別是以外部信號控製變頻器時
，要求信號線盡可能短(一般為20m以內)，且信號線采用雙芯屏蔽，並與主電路線(AC380V)及控製線(AC220V)完全分離，決不能放於同一配管或線槽內
，周圍電子敏感設備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。

4、正確的接地既可以使係統有效地抑製外來幹擾

，又能降低設備本身對外界的幹擾。在實際應用係統中
，由於係統電源零線(中線)、地線(保護接地

、係統接地)不分、控製係統屏蔽地(控製信號屏蔽地和主電路導線屏蔽地)的混亂連接，大大降低了係統的穩定性和可靠性。

對於變頻器，主回路端子PE(E、G)的de正zheng確que接jie地di是shi提ti高gao變bian頻pin器qi抑yi製zhi噪zao聲sheng能neng力li和he減jian小xiao變bian頻pin器qi幹gan擾rao的de重zhong要yao手shou段duan
，因yin此ci在zai實shi際ji應ying用yong中zhong一yi定ding要yao非fei常chang重zhong視shi。變bian頻pin器qi接jie地di導dao線xian的de截jie麵mian積ji一yi般ban應ying不bu小xiao於yu2.5mm2，長度控製在20m以內。建議變頻器的接地與其它動力設備接地點分開，不能共地。

5
、采用電抗器

在變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波分量（5次諧波
、7次諧波、11次諧波、13次諧波等所）suozhandebizhongshihengaode，tamenchulekenengganraoqitashebeidezhengchangyunxingzhiwai

，haiyinweitamenxiaohaoledaliangdewugonggonglv
，shixianludegonglvyinshudaweixiajiang。zaishurudianluneichuanrudiankangqishiyizhijiaodixiebodianliudeyouxiaofangfa。genjujiexianweizhidebutong
，zhuyaoyouyixialiangzhong：

(1)交流電抗器串聯在電源與變頻器的輸入側之間。其主要功能有：

通過抑製諧波電流，將功率因數提高至（0.75-0.85）
；

削弱輸入電路中的浪湧電流對變頻器的衝擊；

削弱電源電壓不平衡的影響。

(2)zhiliudiankangqichuanlianzaizhengliuqiaohelvbodianrongqizhijian。tadegongnengbijiaodanyi，jiushixueruoshurudianliuzhongdegaocixiebochengfen。danzaitigaogonglvyinshufangmianbijiaoliudiankangqiyouxiao，keda0.95，並具有結構簡單

、體積小等優點。

6、合理布線

對於通過感應方式傳播的幹擾信號，可以通過合理布線的方式來削弱。具體方法有：

(1)設備的電源線和信號線應量遠離變頻器的輸入、輸出線；

(2)其他設備的電源線和信號線應避免和變頻器的輸入
、輸出線平行；

通(tong)過(guo)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)應(ying)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)幹(gan)擾(rao)的(de)來(lai)源(yuan)和(he)傳(chuan)播(bo)途(tu)徑(jing)的(de)分(fen)析(xi)


，提(ti)出(chu)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)的(de)實(shi)際(ji)對(dui)策(ce)

，隨(sui)著(zhe)新(xin)技(ji)術(shu)和(he)新(xin)理(li)論(lun)不(bu)斷(duan)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)，重(zhong)視(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)EMC要求
，已成為變頻調速傳動係統設計、應ying用yong必bi須xu麵mian對dui的de問wen題ti，也ye是shi變bian頻pin器qi應ying用yong和he推tui廣guang的de關guan鍵jian之zhi一yi。變bian頻pin器qi存cun在zai的de這zhe些xie問wen題ti有you望wang通tong過guo變bian頻pin器qi本ben身shen的de功gong能neng和he補bu償chang來lai解jie決jue。工gong業ye現xian場chang和he社she會hui環huan境jing對dui變bian頻pin器qi的de要yao求qiu不bu斷duan提ti高gao
，滿man足zu實shi際ji需xu要yao的de真zhen正zheng“綠色”變頻器也會不久麵世。我們相信變頻器的EMC問題一定會得到有效解決。