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电暖画邹玉东
(贞元(集团)有限责任公司，河南安阳455000)
脯要】变频器控制系统工作时易受到外界电磁干扰，严重影响变频系统工作的可靠性。为了实现变频器应用系统稳定、可靠、安全运行，本文对变频器干扰问题的抑制措施和消除干扰的方法进行了分析和探讨。 }?，d
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变频器以其卓越的调速性能、良好的节能效果，已在工业控制系
统中广泛应用，但同时也带来了严重的干扰问题：变频器产生的电磁干
扰增加了电网产生谐振的可能性：严重增加了电动机附加损耗；使保护
驱动链轮
电器误动作；给电子设备、通讯设备造成干扰等，破坏信号的正常传递。
因此有必要通过研究抗干扰技术，来解决变频器应用中的干扰问题。
1变频制动系统抗干扰的技术分析
为了将变频器动力系统产生的干扰和造成的危害消灭在萌芽状态，
对干扰源应采取刚氏系统对干扰信号的敏感性；切断干扰对系统的藕合
通道：抑制和消除干扰源等措施，以提高系统的抗干扰能力和可靠性，
确保整个控制系统可靠安全的工作。
1．1接地
接地技术是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容性的重要手段
之一，在系统抗干扰中占有重要的地位。接地的种类繁多主要分为以下
几种。
1．1．1保护接地
当变频控制系统导线与金属外壳短搂时，金属外壳就会对地形成
较高电压。为了确保系统设备和人员不受损害，系统中平时不带电的金
属部分必须与地之间进行良好的电气连接。
1．12防电磁干扰接地
防电磁干扰接地采取的办法是把系统中电路单元的模拟信号、数
字信号、电网中各种整流设备、非线性负载等级和抗干扰能力等分清，
废油再生将相近的电路单元划入同一组，对于不同的干扰应取不同的抗干扰措
施。
局部镀锡
为了减小电路间不需要的耦合，在系统中往往需要设置抑制电场
耦合的屏蔽接地、通信线屏蔽接地、传感器信号屏蔽接地、模拟f言号屏
蔽接地措施。采用有效的屏蔽和正确的接地可减：步和消除干扰。从干扰
的角度讲，低频干扰严重时采用屏蔽点单点接地，高频干扰严重时采用
多点接地。
12屏蔽和隔离
屏蔽是提高电子系统和电子设备电磁兼容性的重要措施之一，它
能有效地抑制通过空间传播的各种干扰，不但可以阻止或减少电子设备
内部的辐射电磁能对外的传输，还可以阻止或减少外部辐射电磁能对电
子设备的影响。
屏蔽按机理特性可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。对
于变频器应用而言最常见的是电场屏蔽即用金属导体，把被屏蔽的元
件、组合件和信号线包围起来。而屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方
法。通常变频器自身为了不让其电磁干扰泄漏，就是采用金属外壳进行
屏蔽。为了使屏蔽有效，信号线要采用双芯编织屏蔽：出线应使用专用
的屏蔽电缆或用钢管屏蔽，主电路及控制回路需要完全分开铺设。屏蔽
罩必须可靠接地。周围电子敏感设备要进行复合板屏蔽。
隔离技术是消除因地环路而引起的公共阻抗全干扰的有效措施。
—般的隔离方法是采用隔离变压器隔离放大器。由于光耦具有单方向传
递信号的带宽，抗干扰能力强、绝缘电压高、体积小、成本低、耐冲击
震动等显著优点，故在变频系统中获得了广泛的应用，差分电路和平衡
电路均可以减，J、±I l师流，起到了抑制干扰的作用。
’
13滤波
242
滤波，其实质是将信号频谱划分为有用频率分量和干扰频率分量
2010年3月(下l
两段，剔除干扰部分，滤波器根据频率特性可分为低通滤波器、高通滤
波器、带通滤波器、带阻滤波器。常用方法有下列几种。
13．1电网干扰的滤波
用电电网本身就是一个噪声源。电源进线、输出线更容易拾取工
作现场的各种干扰噪声。可以采用高频电感与旁路电容以防止从交流进
线引入高频噪声，在主要电路的输入端接八交流电抗器或专用的“无线
电抗干扰滤波器”，可以有数她抑制干扰。
132直流电源的滤波
控制电器共用电网电源是引起干扰的主要原因。通常在供电电路
中接入由电阻和电容构成的去藕滤波电路，有助于减小电源线过长引起
的电感效应。为了使去耦作用能在较宽的频带内起作用，有时还在电解
电容器两端并联瓷介电容器样的小电容，以弥补大容量低频电容因引线
电感在高频时感抗变大而对高频失去的去耦作用。
133信号滤波
变频系统在-r-1'乍g境中构成闭环反馈时为避免交流噪声及谐波成
分，可；fⅡ用小体积的无源阶滤波电路。为了有效抑制强干扰且不增大时
间常数，可采用二阶有源低通滤波器。通常所用EM I滤波器由电感、
网络取书电阻和电容(集中参数元件)构成无源网络。
1．4合理布线
合理布线能够在相当大程度上削弱干扰信号的强鹱。下仅可以减
小寄生耦合，而且可以使结构简化、调试更加方便、成本大幅度降低。
布线时，应根据电路要求，按功率大小、信号强弱与性质等因素，
分别集中布线。应该全面杜绝小导线的平行部分，电源线和地线要粗并
远离信号线。模拟地、数字地、电源地等各自分开铺设线路，然后成辐
射状把它们汇集到一个公共接地点上。信号线在线路板上尽量靠近地
线，同时应远离大电流信号线及电源线，双面板正反面走线尽可能垂
直，以减少电磁耦合。控制信号线与动力电缆开配线，运行现场设备的
电源线和信号线应尽量远离变频器的输入、输出线以降低共膜干扰。
15计算机系统硬软件杭干拨技术
计算机系统的抗干扰的办法主要有：在计算机系统与供电系统源
间采取电源分组供电加或入交流电源滤波器实施供电；把数字地、功率
地、信号地与模拟地全都加以隔离，使共模干扰不能构嚷回路i采用屏
蔽槽或穿线铁管进行重复屏蔽铺设信号传输线、控制信号传输线；各种
烷基叔丁基醚信号线远离强电设备等干扰源分开独立布线。
软件抗干扰主要采用：数字滤波处理技术、软件冗余技术、软件
容错技术与硬件结合的监控定时器系统来减：}系统的误动低
2结语
随着电力电子及微电子技术的新理论、新技术不断在变频器上应
用，重视交频器的抗干扰技术已成为变频调速传动系统设计、应用必须
面对的问题。为了消除和阿氐干扰分析和研究抑制变频器谐波的方法
也将成为—个非常重要的课题。变频器应用技术中的抗干扰技术对提高
变频器等工业设备运行的可靠性和安全性具有重要的指导意义。
，J
[参考文献]
I l】孙传森变频器技术【M】、北京：高等教育出版社，2005．
12】张燕宾变频调速460同f M】北京：机梭』：业出版社，2(106．
p】王兆安，黄俊．电力电子技术【Mj．第四版机撖工业出版社，2000．
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