发表于：2020/11/26 14:52:20
#0楼
变频器的出现为工业自动化控制、电机节能带来了革新。工业生产中几乎离不开变频器，即使在日常生活中，电梯、变频空调等也成为不可缺少的部分，变频器已经开始渗入到生产、生活的各个角落。
然而，变频器干扰问题一直很让人头痛，而且干扰严重时甚至会导致控制系统无法投入使用。因此，今天想和大家聊聊的就是怎么解决变频器的干扰问题。
三种干扰形式
大家应该知道变频器是用来改变频率的。变频器包括整流电路和逆变电路，输入的交流电经过整流电路和平波回路，转换成直流电压，再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压，PWM)。用这个PWM电压驱动电机，就可以起到调整电机力矩和速度的目的。
这种工作原理会导致以下三种电磁干扰：
1、谐波干扰
整流电路会产生谐波电流，这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波型发生畸变，这种畸变的电压对于许多仪表形成干扰，常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时，电压畸变在弱电源的情况下更加严重，这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰，而与设备与变频器之间的距离无关。
2、射频传导发射干扰
由于负载电压为脉冲状，因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状，这种脉冲电流中包含了大量的高频成分，形成射频干扰，这种干扰的特征是会对使用同一个电网的仪表形成干扰，而与仪表与变频器之间的距离无关。
3、射频辐射干扰
射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时，由于电缆相当于天线，必然会产生电磁波辐射，产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压，同样包含丰富的高频的成分，会产生电磁波辐射，形成辐射干扰。辐射干扰的特征是，当其他电子设备靠近变频器时，干扰现象变得严重。
干扰源分析和抑制
1、输入端（R、S、T）
变频器通过二极管三相全桥电路将交流电整流成直流电，其输入电流是大脉冲状，非正弦波，含有高次谐波。这种高次谐波一般在20次谐波以内，可能会影响到此供电线路上的其他设备，属于传导性干扰。
一般对策：加输入电抗器（对低次谐波），加输入滤波器或磁环（对高次谐波），或改变其他用电设备的接线点以远离RST端子。
2、输出端（U、V、W）
变频器的PWM输出端，电压是调制方波，电流是正弦波状的狗牙波，含有丰富的高次谐波，与载波频率成各种比例关系，当载波频率较高时也会变成射频干扰。属于传导性加感应性干扰。
一般对策：变频器输出线加屏蔽套管，在变频器侧单端接地；加输出电抗器或输出滤波器或磁环；改变走线方式远离其他电路线路；降低载波频率等。
3、接地
接地不良的问题：
A、没有接好或接地电阻太大（接地电阻应小于10Ω），导致变频器运行产生感应电压。
B、三相电与单相电混用，或单相电的零线与地线共用及混用，形成电位差而产生干扰电压。
C、多端接地，如变频器与电机在不同地方接地，控制柜与变频器用不同的地方接地等等，都会产生跨步电压或电压异常而产生干扰。
一般对策：单点良好接地；分开回路电流与接地电流；分开主电路用电与控制回路用电；对所埋地线浇盐水，增强导电性等。
4、配线
注意与检查事项：
A、RST与UVW线不能同扎，要保持20~60cm（与强电电流大小有关）以上的距离，以防输出谐波干扰回馈到输入端而影响其他设备。
B、主电路走线与控制信号线不能同槽或并行，一定要一起布线时，要保持垂直穿越，同时注意使用屏蔽线或双绞线，保证回路导线所包围的面积最小。
C、注意将高频线与低频线分散分开布置。
D、接地线不能太细太长。
E、其他设备控制回路用电尽量不在RST端子上取电，尽量从远端配电源取电。
5、隔离
注意将输入输出信号线进行必要的隔离，特别要注意扩展卡和外部电路的隔离；要考虑不同系统的电位电平问题，如强电与弱电，动力电与控制信号是否没有隔离？是否共地？客户电源与信号的系统接线与变频器信号逻辑是否一致？是否匹配？必要时可以采取隔离措施，如采用光耦，隔离变压器等；或改变接口电路设计。
6、电网
A、当电网存在高次谐波或波形畸变，或瞬间跌落等现象时，最好增加输入电抗器及输入滤波器或磁环等。
B、注意电网三相负载的平衡，以及三相三线制，三相四线制，三相五线制的混接，以免形成地电流和电压异常。
C、当变频器上端供电变压器大于变频器容量10倍以上且距离较近时，要加输入电抗器以改善输入电流波形，减少谐波干扰。
然而，变频器干扰问题一直很让人头痛，而且干扰严重时甚至会导致控制系统无法投入使用。因此，今天想和大家聊聊的就是怎么解决变频器的干扰问题。
三种干扰形式
大家应该知道变频器是用来改变频率的。变频器包括整流电路和逆变电路，输入的交流电经过整流电路和平波回路，转换成直流电压，再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压，PWM)。用这个PWM电压驱动电机，就可以起到调整电机力矩和速度的目的。
这种工作原理会导致以下三种电磁干扰：
1、谐波干扰
整流电路会产生谐波电流，这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波型发生畸变，这种畸变的电压对于许多仪表形成干扰，常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时，电压畸变在弱电源的情况下更加严重，这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰，而与设备与变频器之间的距离无关。
2、射频传导发射干扰
由于负载电压为脉冲状，因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状，这种脉冲电流中包含了大量的高频成分，形成射频干扰，这种干扰的特征是会对使用同一个电网的仪表形成干扰，而与仪表与变频器之间的距离无关。
3、射频辐射干扰
射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时，由于电缆相当于天线，必然会产生电磁波辐射，产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压，同样包含丰富的高频的成分，会产生电磁波辐射，形成辐射干扰。辐射干扰的特征是，当其他电子设备靠近变频器时，干扰现象变得严重。
干扰源分析和抑制
1、输入端（R、S、T）
变频器通过二极管三相全桥电路将交流电整流成直流电，其输入电流是大脉冲状，非正弦波，含有高次谐波。这种高次谐波一般在20次谐波以内，可能会影响到此供电线路上的其他设备，属于传导性干扰。
一般对策：加输入电抗器（对低次谐波），加输入滤波器或磁环（对高次谐波），或改变其他用电设备的接线点以远离RST端子。
2、输出端（U、V、W）
变频器的PWM输出端，电压是调制方波，电流是正弦波状的狗牙波，含有丰富的高次谐波，与载波频率成各种比例关系，当载波频率较高时也会变成射频干扰。属于传导性加感应性干扰。
一般对策：变频器输出线加屏蔽套管，在变频器侧单端接地；加输出电抗器或输出滤波器或磁环；改变走线方式远离其他电路线路；降低载波频率等。
3、接地
接地不良的问题：
A、没有接好或接地电阻太大（接地电阻应小于10Ω），导致变频器运行产生感应电压。
B、三相电与单相电混用，或单相电的零线与地线共用及混用，形成电位差而产生干扰电压。
C、多端接地，如变频器与电机在不同地方接地，控制柜与变频器用不同的地方接地等等，都会产生跨步电压或电压异常而产生干扰。
一般对策：单点良好接地；分开回路电流与接地电流；分开主电路用电与控制回路用电；对所埋地线浇盐水，增强导电性等。
4、配线
注意与检查事项：
A、RST与UVW线不能同扎，要保持20~60cm（与强电电流大小有关）以上的距离，以防输出谐波干扰回馈到输入端而影响其他设备。
B、主电路走线与控制信号线不能同槽或并行，一定要一起布线时，要保持垂直穿越，同时注意使用屏蔽线或双绞线，保证回路导线所包围的面积最小。
C、注意将高频线与低频线分散分开布置。
D、接地线不能太细太长。
E、其他设备控制回路用电尽量不在RST端子上取电，尽量从远端配电源取电。
5、隔离
注意将输入输出信号线进行必要的隔离，特别要注意扩展卡和外部电路的隔离；要考虑不同系统的电位电平问题，如强电与弱电，动力电与控制信号是否没有隔离？是否共地？客户电源与信号的系统接线与变频器信号逻辑是否一致？是否匹配？必要时可以采取隔离措施，如采用光耦，隔离变压器等；或改变接口电路设计。
6、电网
A、当电网存在高次谐波或波形畸变，或瞬间跌落等现象时，最好增加输入电抗器及输入滤波器或磁环等。
B、注意电网三相负载的平衡，以及三相三线制，三相四线制，三相五线制的混接，以免形成地电流和电压异常。
C、当变频器上端供电变压器大于变频器容量10倍以上且距离较近时，要加输入电抗器以改善输入电流波形，减少谐波干扰。