關于變頻器干擾的探討

1　引言
隨著變頻器在各行各業的廣泛應用，其調速范圍寬，精度高，節能效果好，系統穩定可靠等一系列優點，給企業帶來了顯著經濟效益，但也使人們深深體會到它帶來的干擾問題，嚴重時會使生產無法正常進行，象這類變頻器干擾問題，原因查找起來比較困難，給人們帶來了不便，下面是我在實際應用中的一點體會，供大家探討。
變頻器干擾問題一般分為三類:
（1） 變頻器自身干擾;
（2） 外界設備產生的電磁波對變頻器干擾;
（3） 變頻器對其它弱電設備干擾。
2　干擾形成的原因、主要表現及解決辦法
2.1 干擾形成的原因
變頻器主要由整流電路，逆變電路，控制電路組成，其中整流電路和逆變電路由電力電子器件組成，電力電子器件具有非線性特性，當變頻器運行時，它要進行快速開關動作，因而產生高次諧波，這樣變頻器輸出波形除基波外還含有大量高次諧波。無論是哪一種干擾類型，高次諧波是變頻器產生干擾的主要原因。
2.2 干擾的主要表現
變頻器出現干擾的主要表現是:
（1） 電機速度不穩, 時快時慢;
（2） 電機有時自動停機;
（3） 操作任何按鈕（包括變頻器上按鈕）電機都停不下來。
2.3 解決干擾的辦法
（1） 接地端子以“第三種方式”接地（單獨接地）, 接地線愈短愈好, 而且必須接地良好;
（2） 控制回路線使用屏蔽線，而且屏蔽線遠端屏蔽層懸空，近端接地;
（3） 根據產品要求, 合理布線, 強電和弱電分離, 保持一定距離, 避免變頻器動力線與信號線平行布線, 應分散布線;
（4） 增加抗無線干擾濾波器，變頻器輸入和輸出抗干擾濾波器或電抗器;
（5） 采取防止電磁感應的屏蔽措施，甚至可將變頻器用金屬鐵箱屏蔽起來;
（6） 適當降低載波頻率;
（7） 若用通訊功能，RS485通訊線用雙絞線。
3　干擾源分析及抗干擾措施
3.1 變頻器本身的干擾
電機經常停不下來，按任何按鈕（包括變頻器上按鈕）都不管用，經查配電柜里接地地線沒有連接到大地。我們國家供電系統一般都是三相四線制，若工廠電力變壓器中性點直接接地（即電源接地形式為TN或TT），可以把配電柜里地線連接到中性線上。一些鄉鎮企業不重視地線連接，機床出廠時，按照GB/T5226.1-1996標準,地線與中性線是嚴格分開的，配電柜里中性線有專用接線端子“N”，地線有專用接地螺釘。由于該用戶從變壓器過來三根相線和一根中性線，只把中性線接到“N”端子上，而地線沒有和中性線相連，雖說控制線使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘，但沒有和大地相連, 起不到屏蔽作用，導致了變頻器因干擾失控電機停不下來。把配電柜里中性線和地線連接后即恢復正常，也可以把配電柜里地線直接接到大地。許多用戶都是采取把地線與中性線相連的辦法，但是采用這種辦法存在弊端，就是假如中性線斷開, 啟動機床某一動作, 可能使機床帶電, 對人身造成安全危脅。這種干擾屬于變頻器本身干擾類型。
3.2 外界設備對變頻器的干擾
電機偶爾停不下來，經檢查屏蔽層接地正確良好，降低載波頻率不起作用。變頻器輸入側及輸出側加磁環濾波器不起作用，后來發現，機床配電柜相鄰房間是動力配電室，變頻器離配電室配電柜大約有1.5m，全廠有3臺30kW電爐和兩臺45kW機床用電機，配電室配電柜有大電流流過，在電流周圍有較強磁場，干擾了變頻器正常工作，把機床配電柜遠離配電室后即恢復正常，這屬于外界設備對變頻器干擾。
3.3 變頻器對外界設備的干擾
起動變頻器后，機床報警，經查找，電機線和監視電機的接近開關線穿在一根管里，接近開關接在PC機的輸入端，當起動變頻器后，高次諧波干擾了接近開關信號，使PC機誤動作，產生機床報警，把穿在同一根管里的接近開關線或電機線任何一種改為屏蔽線后即恢復正常，這屬于變頻器對外界弱電設備干擾。
3.4 高次諧波對電源的干擾
同一個車間有幾臺設備，有變頻調速的，有直流調速的，當起動變頻調速后，相鄰直流調速設備速度不穩，時快時慢，這是由于輸入側高次諧波引起的，在輸入側加電抗器后即恢復正常，這是屬于高次諧波對電源的影響。
4　結束語
隨著現代工業的快速發展，變頻器的使用越來越廣泛，但頻器干擾問題給我們的生產帶來了不便，為了使變頻器調速系統及周圍設備能穩定可靠地工作，作為一名工程技術人員應該在設計及施工時給予充分的考慮，希望本文能在這方面提供一些幫助。