如何解決變頻器的干擾問題

06-19

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以下內容是解決現場干擾的主要步驟：

1、採用軟體抗干擾措施：具體來講就是通過變頻器的人機界面下調變頻器的載波頻率，把該值調低到一個適當的範圍。如果這個方法不能奏效，那麼只能採取下面的硬體抗干擾措施。

2、進行正確的接地：通過現場的具體調研我們可以看到，現場的接地情況是不甚理想的。而正確的接地既可以是系統有效地抑制外來干擾，又能降低設備本身對外界的干擾，是解決變頻器干擾最有效的措施。具體來講就是做到以下幾點：

(1)變頻器的主迴路端子E必須接地，該接地可以和該變頻器所帶的電機共地，但不能與其它的設備共地，必須單獨打接地極，且該接地點應該盡量遠離弱電設備的接地點。同時，變頻器接地導線的截面積應不小於4mm2，長度應控制在20m以內。

(2)其它機電設備的地線中保護接地和工作接地應分開單獨設接地極，並最後匯入配電櫃的電氣接地點。控制信號的屏蔽地和主電路導線的屏蔽地也應分開單獨設接地極，並最後匯入配電櫃的電氣接地點。

3、屏蔽干擾源

屏蔽干擾源是抑制干擾的很有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，可以不讓其電磁干擾泄露，但變頻器的輸出線最好用鋼管屏蔽最好還要加裝磁環，平行並繞3—4圈,有助於抑制高次諧波，特別是以外部信號(從控制器上輸出4~20mA信號)控制變頻器時，要求該控制信號線儘可能短(一般為20m以內)，且必須採用屏蔽雙絞線，並與主電路線(AC380)及控制線(AC220V)完全分離。此外，系統中的電子敏感設備線路也要求採用屏蔽雙絞線，特別是壓力信號。且系統中所有的信號線決不能和主電路線及控制線放於同一配管或線槽內。為使屏蔽有效，屏蔽層必須可靠接地。

4、合理的布線

具體方法有：(1)設備的電源線和信號線應盡量遠離變頻器的輸入、輸出線： (2)其它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；如果採取了以上的辦法之後還是不能夠奏效，那麼繼續以下辦法。

5、干擾的隔離

所謂干擾的隔離，是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使他們不發生電的聯繫。通常是在電源和控制器及變送器等放大器電路之間在電源線上採用隔離變壓器以免傳導干擾，電源隔離變壓器可應用雜訊隔離變壓器。

6、在系統線路中設置濾波器

設備濾波器的作用是為了抑制干擾信號從變頻器通過電源線傳導干擾到電源和電動機。為減少電磁雜訊和損耗，在變頻器輸出側可設置輸出濾波器;為減少對電源干擾，可在變頻器輸入側設置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設備如控制器和變送器等，可在該設備的電源線上設置電源雜訊濾波器以免傳導干擾。濾波器根據使用位置的不同，可分為：

(1)輸入濾波器通常有兩種：a、線路濾波器：主要由電感線圈構成，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，它將吸收點頻率很高的、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。非但起到抗干擾的作用，且能消弱電動機中由高次諧波產生的諧波電流引起的附加轉矩。對於變頻器輸出端的抗干擾措施，必須注意一下方面：

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。

7、採用電抗器

在變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波成分(5次諧波、7次諧波、11次諧波、13次諧波等)所佔的比重是很高的，它們除了可能干擾其它設備的正常運行之外，還因為它們消耗了大量的無功功率，使線路的功率因素大為下降。在輸入電路內串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。根據接線位置的不同，主要有以下兩種：

(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： a、通過抑制諧波電流，將功率因素提高至(0.75-0.85); b、削弱輸入電路中的浪涌電流對變頻器的衝擊; c、削弱電源電壓不平衡的影響。

(2)直流電抗器：串聯在整流橋和濾波電容器之間。它的功能比較單一，就是削弱輸入電流中的高次諧波成分。但在提高功率因素方面比交流電抗器有效，可達0.95，並具有結構簡單、體積小等優點。

圖1是一個解決變頻器干擾的典型方案。

如圖所示，變頻器的抗干擾措施主要包括在變頻器進線部分加裝交流電抗器和濾波器，進線和出線採用屏蔽電纜，所有電纜的屏蔽層與電抗器、濾波器、變頻器和電機的保護地共同接地，且該接地點與其他接地點分開，保持足夠的距離。同時，信號電纜和變頻器的動力電纜不要平行布置。

此外，為防止變頻器干擾信號和控制迴路，需要給控制器、儀錶和工控機採用單獨的隔離電源進行供電。