Application of Frequency Converter in Interference and Suppression Methods Zhu Kuilin
（四川信息职业技术学院，广元 628017）
（Sichuan Information Technology College，Guangyuan 628017，China）
摘要： 变频器作为典型的工控产品，广泛应用于工业控制的各个领域。变频器常处于恶劣的运行环境，易受外界的电气干扰；同时对同一电网及周围电子、电气设备也易产生干扰。文章对变频器与其他电气设备间的干扰进行了分析，总结了变频器应用中抑制干扰的具体方法。
Abstract: Frequency converter as a typical industrial product is widely used in industrial control fields. Frequency converter is often used in the bad environment，and is easy to be influenced by the external electrical interference；at the same time, it may interfere with the same grid and the surrounding electronic and electrical equipment. The article analyzed the interference between the frequency converter and other electrical devices and summarized specific methods of interference suppression in the application of frequency converter.
关键词： 变频器 干扰 方法
Key words: converter；interference；method
中图分类号：TN773 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0046-01
0引言
变频器作为典型的工控产品，广泛应用于工业控制的各个领域，如恒压供水、中央空调、电梯控制、数控机床等各种单机、多机及过程控制。变频器内部由多种电子及电力元器件、计算机芯片等组成，常处于恶劣的工作环境，易受外界的电气干扰；同时变频器输入侧和输出侧的电压、电流含有丰富的高次谐波，对同一电网及其周围电子、电气设备也易产生干扰。因此变频器投入运行前既要防止外界设备干扰它，又要防止它干扰外界设备。
1变频器的干扰问题
1.1 变频器对其他设备的干扰变频器干扰其他设备的根本原因，是因为其输入和输出电流中具有高次谐波成分。
1.1.1 变频器的输入侧是整流电路，采用的整流桥是非线性器件，其电路的电流中具有很强的高次谐波成分。其中5次谐波和7次谐波分量很大，这些高次谐波成分电流除了影响功率因数外，同时对同一电网及周围的电子、电气设备产生谐波干扰。
1.1.2 变频器的输出侧是逆变电路，采用SPWM调制方式，其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形波，如图1所示。但其中与载波频率相等的谐波分量仍然较大，对共网及周围的设备来说是一个电磁干扰源，因此对其他电子、电气设备会产生干扰。
1.2 其他设备对变频器的干扰各种非线性负荷（整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、照明设备等）的使用，使电网中存在大量的谐波源，造成电网的电压、电流波形产生畸变而被污染。变频器接受来自被污染的电网后，其电网噪声若不加以处理，就会通过电源电路干扰变频器正常运行。同时，变电所常采用补偿电容来提高功率因数，在电容器投入和切出的暂态过程中，会出现很高的峰值电压加在变频器的输入侧，干扰变频器的正常运行，如图2所示。
2变频器应用中抑制干扰的方法
为防止干扰，总的原则是抑制和消除干扰源、切断干扰源对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性，具体主要方法如下：
2.1 使变频器的供电与其他设备的供电相互独立，或者在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，从而切断干扰耦合通道。
2.2 在变频器的输入电路中串入电抗器，是抑制谐波干扰的有效方法。如图3所示，交流电抗器串联在电源与变频器的输入侧之间；直流电抗器串联在整流桥和滤波电容器之间。
2.3 在变频器输入侧接入输入滤波器，减少对电源的干扰；在变频器输出侧接入输出滤波器，减少电磁噪声和损耗。如图4所示，接入的滤波器组件都是LC型，以吸收谐波。
2.4 电动机与变频器间的主电缆穿钢管或用铠装电缆，并与其他弱电信号电缆分开布线，避免强电信号干扰弱电信号。变频器的控制线采用屏蔽线，布线时与主电路线间隔至少20CM以上，避免辐射干扰。所有的主线路和控制线路都应尽量屏蔽，使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时，确保未屏蔽之处尽可能短，条件允许时应采用电缆套管。
2.5 变频器采用单独接地线，且接地线尽量粗，接地点尽量靠近变频器。变频器所用的接地线，必须和邻近其他设备接地线分开，避免把所有的接地线连在一起后再接地，如图5所示。按国家标准规定，其接地电阻应小于4欧姆。
3结语
变频器作为典型的工控产品，投入运行前既要防止外界设备干扰它，又要防止它干扰外界设备。通过对变频器运行过程中存在的干扰问题的分析，提出了变频器应用中抑制干扰的五种具体方法，从而对工程技术人员实际应用中有所帮助。
参考文献：
[1]王廷才.变频器原理及应用[M].第2版.北京：机械工业出版社，2010：136-148.
[2]石秋生.变频器应用基础[M].第1版.北京：机械工业出版社，2010：76-84.
[3]杨一平.变频器原理与及应用[M].第1版.北京：国防科技大学出版社，2009：188-202.
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作者简介：朱奎林（1968-），男，四川广元人，工学学士，四川信息职业技术学院电气工程系副教授，高级工程师，电气自动化专业带头人，研究方向为电气自动化运行与维护。
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