关于变频器干扰的探讨

1　引言
随着变频器在各行各业的广泛应用，其调速范围宽，精度高，节能效果好，系统稳定可靠等一系列优点，给企业带来了显著经济效益，但也使人们深深体会到它带来的干扰问题，严重时会使生产无法正常进行，象这类变频器干扰问题，原因查找起来比较困难，给人们带来了不便，下面是我在实际应用中的一点体会，供大家探讨。
变频器干扰问题一般分为三类:
（1） 变频器自身干扰;
（2） 外界设备产生的电磁波对变频器干扰;
（3） 变频器对其它弱电设备干扰。
2　干扰形成的原因、主要表现及解决办法
2.1 干扰形成的原因
变频器主要由整流电路，逆变电路，控制电路组成，其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成，电力电子器件具有非线性特性，当变频器运行时，它要进行快速开关动作，因而产生高次谐波，这样变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。无论是哪一种干扰类型，高次谐波是变频器产生干扰的主要原因。
2.2 干扰的主要表现
变频器出现干扰的主要表现是:
（1） 电机速度不稳, 时快时慢;
（2） 电机有时自动停机;
（3） 操作任何按钮（包括变频器上按钮）电机都停不下来。
2.3 解决干扰的办法
（1） 接地端子以“第三种方式”接地（单独接地）, 接地线愈短愈好, 而且必须接地良好;
（2） 控制回路线使用屏蔽线，而且屏蔽线远端屏蔽层悬空，近端接地;
（3） 根据产品要求, 合理布线, 强电和弱电分离, 保持一定距离, 避免变频器动力线与信号线平行布线, 应分散布线;
（4） 增加抗无线干扰滤波器，变频器输入和输出抗干扰滤波器或电抗器;
（5） 采取防止电磁感应的屏蔽措施，甚至可将变频器用金属铁箱屏蔽起来;
（6） 适当降低载波频率;
（7） 若用通讯功能，RS485通讯线用双绞线。
3　干扰源分析及抗干扰措施
3.1 变频器本身的干扰
电机经常停不下来，按任何按钮（包括变频器上按钮）都不管用，经查配电柜里接地地线没有连接到大地。我们国家供电系统一般都是三相四线制，若工厂电力变压器中性点直接接地（即电源接地形式为TN或TT），可以把配电柜里地线连接到中性线上。一些乡镇企业不重视地线连接，机床出厂时，按照GB/T5226.1-1996标准,地线与中性线是严格分开的，配电柜里中性线有专用接线端子“N”，地线有专用接地螺钉。由于该用户从变压器过来三根相线和一根中性线，只把中性线接到“N”端子上，而地线没有和中性线相连，虽说控制线使用了屏蔽线，屏蔽层也接到了接地螺钉，但没有和大地相连, 起不到屏蔽作用，导致了变频器因干扰失控电机停不下来。把配电柜里中性线和地线连接后即恢复正常，也可以把配电柜里地线直接接到大地。许多用户都是采取把地线与中性线相连的办法，但是采用这种办法存在弊端，就是假如中性线断开, 启动机床某一动作, 可能使机床带电, 对人身造成安全危胁。这种干扰属于变频器本身干扰类型。
3.2 外界设备对变频器的干扰
电机偶尔停不下来，经检查屏蔽层接地正确良好，降低载波频率不起作用。变频器输入侧及输出侧加磁环滤波器不起作用，后来发现，机床配电柜相邻房间是动力配电室，变频器离配电室配电柜大约有1.5m，全厂有3台30kW电炉和两台45kW机床用电机，配电室配电柜有大电流流过，在电流周围有较强磁场，干扰了变频器正常工作，把机床配电柜远离配电室后即恢复正常，这属于外界设备对变频器干扰。
3.3 变频器对外界设备的干扰
起动变频器后，机床报警，经查找，电机线和监视电机的接近开关线穿在一根管里，接近开关接在PC机的输入端，当起动变频器后，高次谐波干扰了接近开关信号，使PC机误动作，产生机床报警，把穿在同一根管里的接近开关线或电机线任何一种改为屏蔽线后即恢复正常，这属于变频器对外界弱电设备干扰。
3.4 高次谐波对电源的干扰
同一个车间有几台设备，有变频调速的，有直流调速的，当起动变频调速后，相邻直流调速设备速度不稳，时快时慢，这是由于输入侧高次谐波引起的，在输入侧加电抗器后即恢复正常，这是属于高次谐波对电源的影响。
4　结束语
随着现代工业的快速发展，变频器的使用越来越广泛，但频器干扰问题给我们的生产带来了不便，为了使变频器调速系统及周围设备能稳定可靠地工作，作为一名工程技术人员应该在设计及施工时给予充分的考虑，希望本文能在这方面提供一些帮助。