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摘要：针对变频器工作时产生的干扰引起PLC绞车控制系统误动作及显示不正确的现象，分析及讨论了变频器产生干扰的原因及干扰方式，并提出了相应的处理方式，可以有效解决变频器对PLC绞车的干扰问题，保障了安全生产。
关键词：变频绞车；PLC绞车；变频器干扰
Abstract: based on the frequency converter work of the interference caused by PLC winch control system misoperation and display incorrect phenomenon, to analyze and discuss the cause of the converter produce interference and interference mode, and puts forward the corresponding processing mode, can effectively solve the frequency converter to PLC winch interference problem, guarantees the safety in production.
Keywords: frequency conversion winch; PLC winch; Converter interference
中圖分类号： TN773 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
随着变频器等电力电子装置的在煤矿生产的广泛使用，系统的电磁干扰日益严 重，相应的抗干扰设计技术已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时使仪器仪表显示失灵，有时能直接造成系统的硬件损坏，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是煤矿安全生产不可忽视的重要内容。
笔者所在的公司有一工地就出现了由于变频器产生的严重的绕问题，这个工地有两台提升机，一台为普通高压交流提升机，另一台为低压直流变频提升机。当变频提升机运行的时候，另一台提升机的显示系统出现了干扰信号，部分数据显示不正常，有时造成误动。检查这台提升机各个系统后，发现并没有问题。分析之后，发现可能是由于变频系统的干扰导致的。
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。
变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。 干扰信号的传播方式
变频器能产生功率较大的谐波，对系统其它设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射；其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电机铁耗和铜耗增加；并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其它设备；最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。(1)电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。显然，这是变频输入电流干扰信号的主要传播方式。(2)感应耦合方式当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种：a电磁感应方式，这是电流干扰信号的主要方式；b静电感应方式，这是电压干扰信号的主要方式。(3)空中幅射方式即以电磁波方式向空中幅射，这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。
PLC绞车是有很多传感器及显示仪表等，高次谐波对PLC绞车的危害具体表现在以下几个方面。
保护电器电流中含有的谐波会产生额外转距,改变电器动作特性,引起误动作,甚至改变其操作特性,或烧毁线圈。计量仪表因为谐波会造成感应盘产生额外转矩,引起误差,降低精度,甚至烧毁线圈。电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作,若电压有谐波成分时,零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。监视计算机和一些其它电子设备,通常要求总谐波电压畸变率(THD)小于5%,且个别谐波电压畸变率低于3%,较高的畸变量可导致控制设备误动作,进而造成生产或运行中断,导致较大的经济损失。高频谐波电流会在电缆中引起集肤效应,产生额外温升增加铜耗。特别是零序的3次谐波电流在中性线中是相互叠加的,使供电系统中的中性线电流很大,有的中性线上的电流还会超过相电流,使中性线发热,加速绝缘层老化,甚至引起火灾。此外当中性线上有较大的谐波电流时,导线的阻抗能产生大的中性线电压降,干扰各种微电子系统的正常工作。
针对干扰源及传播方式，可以采取以下措施。
现在提升机房的控制系统和仪表等都安装在铁质柜子内部，是很好的屏蔽，而且现在大部分工地的厂房都是彩钢房，加强了屏蔽的效果。所以变频器产生的电磁辐射干扰对设备产生的影响可以忽略不计。
主要的是要从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。
两台绞车分别单独接地，有效的接地会使干扰明显降低。
通过分析变频器在使用中产生的干扰及传播途径，提出了解决办法，为煤矿安全建设提供保障。
参考文献：
[1]孔庆祥 变频器应用中的干扰问题及其对策2011,08.
[2]蔡士奇.变频器电气干扰原因分析和预防对策（J）.变频器世界2009.
[3]候宏志，李奇伟，变频器应用技术几个要素作用综述（J）.黑龙江冶金，2010.
关键词：变频绞车；PLC绞车；变频器干扰
Abstract: based on the frequency converter work of the interference caused by PLC winch control system misoperation and display incorrect phenomenon, to analyze and discuss the cause of the converter produce interference and interference mode, and puts forward the corresponding processing mode, can effectively solve the frequency converter to PLC winch interference problem, guarantees the safety in production.
Keywords: frequency conversion winch; PLC winch; Converter interference
中圖分类号： TN773 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
随着变频器等电力电子装置的在煤矿生产的广泛使用，系统的电磁干扰日益严 重，相应的抗干扰设计技术已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时使仪器仪表显示失灵，有时能直接造成系统的硬件损坏，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是煤矿安全生产不可忽视的重要内容。
笔者所在的公司有一工地就出现了由于变频器产生的严重的绕问题，这个工地有两台提升机，一台为普通高压交流提升机，另一台为低压直流变频提升机。当变频提升机运行的时候，另一台提升机的显示系统出现了干扰信号，部分数据显示不正常，有时造成误动。检查这台提升机各个系统后，发现并没有问题。分析之后，发现可能是由于变频系统的干扰导致的。
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。
变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。 干扰信号的传播方式
变频器能产生功率较大的谐波，对系统其它设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射；其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电机铁耗和铜耗增加；并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其它设备；最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。(1)电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。显然，这是变频输入电流干扰信号的主要传播方式。(2)感应耦合方式当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种：a电磁感应方式，这是电流干扰信号的主要方式；b静电感应方式，这是电压干扰信号的主要方式。(3)空中幅射方式即以电磁波方式向空中幅射，这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。
PLC绞车是有很多传感器及显示仪表等，高次谐波对PLC绞车的危害具体表现在以下几个方面。
保护电器电流中含有的谐波会产生额外转距,改变电器动作特性,引起误动作,甚至改变其操作特性,或烧毁线圈。计量仪表因为谐波会造成感应盘产生额外转矩,引起误差,降低精度,甚至烧毁线圈。电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作,若电压有谐波成分时,零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。监视计算机和一些其它电子设备,通常要求总谐波电压畸变率(THD)小于5%,且个别谐波电压畸变率低于3%,较高的畸变量可导致控制设备误动作,进而造成生产或运行中断,导致较大的经济损失。高频谐波电流会在电缆中引起集肤效应,产生额外温升增加铜耗。特别是零序的3次谐波电流在中性线中是相互叠加的,使供电系统中的中性线电流很大,有的中性线上的电流还会超过相电流,使中性线发热,加速绝缘层老化,甚至引起火灾。此外当中性线上有较大的谐波电流时,导线的阻抗能产生大的中性线电压降,干扰各种微电子系统的正常工作。
针对干扰源及传播方式，可以采取以下措施。
现在提升机房的控制系统和仪表等都安装在铁质柜子内部，是很好的屏蔽，而且现在大部分工地的厂房都是彩钢房，加强了屏蔽的效果。所以变频器产生的电磁辐射干扰对设备产生的影响可以忽略不计。
主要的是要从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。
两台绞车分别单独接地，有效的接地会使干扰明显降低。
通过分析变频器在使用中产生的干扰及传播途径，提出了解决办法，为煤矿安全建设提供保障。
参考文献：
[1]孔庆祥 变频器应用中的干扰问题及其对策2011,08.
[2]蔡士奇.变频器电气干扰原因分析和预防对策（J）.变频器世界2009.
[3]候宏志，李奇伟，变频器应用技术几个要素作用综述（J）.黑龙江冶金，2010.