一、变频调速系统的电磁干扰源及其传播途径
　　
　　1.主要电磁干扰源
　　电磁干扰或称电磁骚扰 (EMI),是外部噪声和无用信号造成的电磁干扰,通常由电路传导和射场的形式传播。变频器的整流桥对电网是非线性负载,它的谐波会对同一电网的其它电子电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变器多用PWM技术,工作于开关模式并作高速切换时,会产生大量耦合性噪声,对系统内其它电子电气设备来说是一个电磁干扰源。另一方面变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰,若不加以处理,电网噪声会干扰变频器。供电电源对变频器的干扰主要有:过压、欠压、瞬时掉电,浪涌、跌落,尖峰电压脉冲,射频干扰。此外,共模干扰通过变频器的控制信号线也会干扰变频器的正常工作。
　　2.电磁干扰的传播途径
　　(1)电磁辐射。变频器的逆变器多用PWM技术,当根据给定频率和幅值指令产生预期的和重复的开关模式时,输出的电压和电流的功率谱是离散的,并且带有与开关频率相应的高次谐波群。高载波频率和场控开关器件的高速切换(dv/dt可达1kV/μs上)所引起的辐射干扰相当突出。
　　(2)电磁传导。比较典型的途径是:接自工业低压网络的变频器所生的干扰信号沿着配电变压器进入中压网络,并沿着其他的配电变压器又进入民用低压配电网络,使接自民用母线的电气设备成为远程的受害者。
　　(3)感应耦合。感应耦合可由导体间的电容耦合出现,或由电感耦合出现,或由电容和电感混合耦合出现,这与干扰源的频率及其与相邻导体的距离等因素有关。
　　
　　二、抗电磁干扰的主要措施
　　
　　1.隔离
　　从电路上把干扰源和易受干扰者隔离开来,使它们不发生电的联系。在变频调速系统中,常在电源和放大器电路之间的电源线上采用噪声隔离变压器以免传导干扰。
　　2.滤波
　　设置滤波器的作用是,抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源及电动机。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;为减少对电源的干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。
　　3.屏蔽
　　屏蔽干扰源对抑制干扰最有效。变频器通常用铁壳屏蔽,不让电磁干扰泄漏。输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号控制变频器时,要求信号线尽可能短(一般为20m以内),信号线采用双芯屏蔽,并与主电路及控制回路完全分离,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效,屏蔽罩必须可靠接地。
　　 4.接地
　　变频器的接地方式有:单点接地,在一个电路或装置中,只有一个物理点为接地点,在低频下的性能好;多点接地,指装置中的各个接地点都直接接到距它最近的接地点,在高频下的性能好;混合接地,按信号频率和接地线长度,采用单点接地和多点接地共用的方式。
　　
　　三、变频控制系统设计中应注意的一些问题
　　
　　1. 将变频器单独布置
　　布置设备时,应将变频器单独布置。尽量减少电磁辐射干扰,例如将动力配电柜放在变频器与控制设备之间。
　　2. 变频器电源输入侧可用容量适宜的空气开关作为短路保护
　　此方法不可频繁操作,由于变频器内有大电容,放电过程较缓慢,频繁操作将造成过电压而损坏内部元件。
　　3. 电机启/停由变频器自带的控制功能实现
　　控制变频调速电机启/停,通常由变频器自带的控制功能实现,不要通过接触器实现。否则,频繁操作可能损坏内部元件。
　　4. 减少变频器与控制系统的连线
　　尽量减少变频器与控制系统的连线,以避免传导干扰。除了控制系统与变频器之间必须的控制线外,其他如控制电源等应分开。由于控制系统及变频器均需24V直流电源,故设计或订货时要特别说明,要用两个直流电源分别对两个系统供电。
　　5.注意变频器干扰电网
　　变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响,使电网波型严重畸变,造成电网压降很大、功率因数很低,大功率变频器尤应注意。解决方法主要采用无功自动补偿装置调节功率因数,同时可按具体情况在变频器电源进线侧加电抗器减少对电网的影响。
　　6. 不宜安置其他操作性开关电器
　　变频器柜内除本机专用的空气开关外,不宜安置其他操作性开关电器,以免开关噪声入侵变频器,造成误动作。
　　7.注意限制最低转速
　　低转速时,电机噪声增大,电机冷却能力下降,若负载转矩较大或满载,可能烧毁电机。确需低速运转的高负荷变频电机,应考虑加大额定功率,或增强风冷却。
　　8.注意防止共振现象
　　由于定子电流含有高次谐波,电机转矩含有脉动分量,可能造成电磁振动与机械振动共振,而使设备出现故障。应预先找到负载固有共振频率后,利用变频器的频率跳跃功能,避开共振频率点。
　　(作者单位:山东省淄博市技师学院)