关于变频器抗干扰措施的分析
日期：2008-5-8 23:43:11 来源：本站整理
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整台变频器装在机柜里，机柜对变频器起了电磁屏蔽的作用，尤其是辐射干扰。不同柜体之间，对电磁场的辐射也起到了阻隔作用。
变频器的抗干扰主要考虑的问题：不同柜体之间主要考虑传导干扰；同一柜体之间，传导辐射都要考虑。
1）变频器机柜、机壳接地
2）单元柜中导线套磁环
3）屏蔽层接地
4）金属盒屏蔽（例如控制板、驱动板等）
5）控制柜走线（高低压分开走线）
6）隔离变压器，移相变压器
7）门开关走线
8）触摸屏端口加阻容吸收
9）光电耦合器的使用
电磁干扰有可能使电气电子设备和系统的工作性能偏离预期的指标或工作性能出现不希望的偏差，即工作性能发生降级，甚至可能使电气、电子设备和系统失灵，或导致寿命缩短，或使性能发生不允许的永久性下降，严重时还可能摧毁电气、电子设备和系统，而且，还将影响人体健康。
公司变频器发生的很多故障很可能就属于这种情况。
解决EMC问题常用的措施有滤波、屏蔽、接地、元器件和走线的空间布置等等。
1、电磁兼容和电磁干扰
1.1 EMC三要素：1）电磁骚扰源 2）传输路径 3）敏感设备
1.2 变频器系统中常见的电磁骚扰
变频器系统中既包含使用强电的各种电气电动设备和大功率大电流的电力电子设备，又包含小功率小电流的微电子器件构成的控制设备以及产生微弱状态信号的各种传感器。强电设备产生的强烈的电磁噪声将对弱电设备产生严重的干扰。
1.2.1 电力电子器件的噪声如 IGBT 、SCR 等
1） 使电网中的谐波含量大大增加
2） 使电网电压产生严重缺口即瞬时电压跌落（有时甚至超过20％）
3） 使电网电压产生波动
4） 产生高频噪声
以晶闸管为例。流过电流很大，约几安培到几十安培，甚至上百安培，而开关时间却很短 ，约为1～10us，在瞬间导通和关断时电流变化率di/dt很大，极易产生很大的高频噪声，特别晶闸管在关断时还很容易产生高频振荡。这些高频噪声可以直接向外辐射，也可以通过晶闸管变流装置的输入输出线向外传导，干扰附近的敏感设备。此外，电源电压中的缺口、三相整流装置电源侧的方波电流等由于其陡峭的上升、下降沿都会产生较大的高频噪声。
1.2.2 接通负载时的冲击电流及开关触点的抖动
冲击电流将在供电回路中产生瞬变电压，如果回路中有分布电感和分布电容存在，则瞬变电压可能变成衰减振荡波形。当冲击电流很大时，很可能引起电网电压的瞬时跌落，产生严重后果。
当用机械式开关、继电器、接触器等接通负载时另一个应注意的问题是：当开关接通的是大电流负载时，触点间有可能引发火花放电，从而产生尖峰脉冲噪声。
2、骚扰的传输途径
2．1 骚扰通过导线传输即传导干扰
骚扰可以通过导线传输，即通过设备的信号线、控制线、电源线等直接侵入敏感设备。
2．2 骚扰通过空间传输
实质上是骚扰源的电磁能量以场的形式向四周空间传播。
同一设备内各部分电路之间的相互干扰常用近场耦合的方式处理（λ/2π）,骚扰源通过电场耦合看成电容耦合，通过磁场的耦合看成互感耦合。
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整台变频器装在机柜里，机柜对变频器起了电磁屏蔽的作用，尤其是辐射干扰。不同柜体之间，对电磁场的辐射也起到了阻隔作用。
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变频器的抗干扰主要考虑的问题：不同柜体之间主要考虑传导干扰；同一柜体之间，传导辐射都要考虑。
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1）变频器机柜、机壳接地
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2）单元柜中导线套磁环
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3）屏蔽层接地
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4）金属盒屏蔽（例如控制板、驱动板等）
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5）控制柜走线（高低压分开走线）
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6）隔离变压器，移相变压器
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7）门开关走线
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8）触摸屏端口加阻容吸收
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9）光电耦合器的使用
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电磁干扰有可能使电气电子设备和系统的工作性能偏离预期的指标或工作性能出现不希望的偏差，即工作性能发生降级，甚至可能使电气、电子设备和系统失灵，或导致寿命缩短，或使性能发生不允许的永久性下降，严重时还可能摧毁电气、电子设备和系统，而且，还将影响人体健康。
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公司变频器发生的很多故障很可能就属于这种情况。
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解决EMC问题常用的措施有滤波、屏蔽、接地、元器件和走线的空间布置等等。
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1、电磁兼容和电磁干扰
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1.1 EMC三要素：1）电磁骚扰源 2）传输路径 3）敏感设备
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1.2 变频器系统中常见的电磁骚扰
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变频器系统中既包含使用强电的各种电气电动设备和大功率大电流的电力电子设备，又包含小功率小电流的微电子器件构成的控制设备以及产生微弱状态信号的各种传感器。强电设备产生的强烈的电磁噪声将对弱电设备产生严重的干扰。
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1.2.1 电力电子器件的噪声如 IGBT 、SCR 等
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1） 使电网中的谐波含量大大增加
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2） 使电网电压产生严重缺口即瞬时电压跌落（有时甚至超过20％）
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3） 使电网电压产生波动
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4） 产生高频噪声
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以晶闸管为例。流过电流很大，约几安培到几十安培，甚至上百安培，而开关时间却很短 ，约为1～10us，在瞬间导通和关断时电流变化率di/dt很大，极易产生很大的高频噪声，特别晶闸管在关断时还很容易产生高频振荡。这些高频噪声可以直接向外辐射，也可以通过晶闸管变流装置的输入输出线向外传导，干扰附近的敏感设备。此外，电源电压中的缺口、三相整流装置电源侧的方波电流等由于其陡峭的上升、下降沿都会产生较大的高频噪声。
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1.2.2 接通负载时的冲击电流及开关触点的抖动
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冲击电流将在供电回路中产生瞬变电压，如果回路中有分布电感和分布电容存在，则瞬变电压可能变成衰减振荡波形。当冲击电流很大时，很可能引起电网电压的瞬时跌落，产生严重后果。
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当用机械式开关、继电器、接触器等接通负载时另一个应注意的问题是：当开关接通的是大电流负载时，触点间有可能引发火花放电，从而产生尖峰脉冲噪声。
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2、骚扰的传输途径
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2．1 骚扰通过导线传输即传导干扰
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2．2 骚扰通过空间传输
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实质上是骚扰源的电磁能量以场的形式向四周空间传播。
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同一设备内各部分电路之间的相互干扰常用近场耦合的方式处理（λ/2π）,骚扰源通过电场耦合看成电容耦合，通过磁场的耦合看成互感耦合。
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