變頻調速技術以其卓越的調速性能、顯著的節電效果成為比較流行的交流調速方式。變頻器系統的軟啟動，可以減少設備和電機的機械沖擊，延長設備和電機的使用壽命。變頻器以其節電、節能、可靠、高效的特性廣泛應用于造紙、印刷、空調、電梯、機床等電動設備上，保證了調節精度，減輕了勞動強度，提高了經濟效益，但隨之也帶來了一些干擾問題。嚴重的干擾可能導致其控制電路損壞、微處理器的失控等故障，從而造成設備和生產事故。因此，在變頻系統的設計和安裝過程中，提高系統的抗干擾能力，是變頻控制系統能否穩定可靠運行的關鍵。工程技術人員應該熟悉變頻器干擾的種類、原因及應對措施，才能保證設備的正常運轉。

　　2變頻器干擾形成的原因變頻調速是電氣工程中發展比較快的一種電動機調速方式，其轉速方程式為n=60/（1-s）辦其中：/為電源頻率；為電機極對數；s為電機轉差率；n為電機轉速，只要改變/就可實現n的變化而達到無級調速的目的。變頻器正是這種調速方式的執行者，在變頻器的應用現場，它會對其他設教授。

　　備和控制電路中的檢測元件和控制器件產生干擾。因為變頻器的輸入部分為整流電路，輸出部分為逆變電路，它們都是由起開關作用的非線性元件組成的。而在開、停的過程中，都要產生高次諧波，從而使其輸入電源和輸出的電壓波形和電流波形產生畸變。另外，當變頻器的供電系統附近存在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等，變頻器本身容易因為干擾而出現保護。

　　21干擾的基本類型干擾的基本類型主要有兩類：變頻器產生的干擾；電網對變頻器的干擾。

　　變頻器由主回路和控制回路組成，變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載（進行開關動作），它所產生的諧波會對同一電網的其他電子、電氣設備產生諧波干擾，而其控制回路卻是小能量、弱信號回路，極易遭受其它裝置產生的干擾，造成變頻器自身和周邊設備無法正常工作。另外變頻器的逆變器大多采用PWM技術，當工作于開關模式且作高速切換時，產生大量耦合性噪聲，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對變頻器本身和其它設備的干擾信號。

　　電網中的干擾主要通過變頻器的供電電源干擾變頻器。電網中存在大量諧波源，如各種整流設備、交直流互換設備、電子電壓調整設備、非線性負載及照明設備等。這些負荷都使電網中的電壓、電流產生波形畸變，從而對電網中其他設備產生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網的干擾后，若不加以處理，電網噪聲就會通過電網電源電路干擾變頻器。供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。其次，共模干擾通過變頻器的控制信號線也會干擾變頻器的正常工作。

　　當供電網絡內有容量較大的晶閘管換流設備時，由于晶閘管總是在每相半周期內的部分時間內導通，容易使網絡電壓出現凹口，波形嚴重失真。它使變頻器輸入側的整流電路有可能因出現較大的反向回復電壓而受到損害，導致輸入回路擊穿而損壞。

　　22干擾的傳播途徑變頻系統的干擾傳播途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分電磁輻射、傳導、感應耦合。變頻器能產生功率較大的諧波，對系統其他設備干擾性較強，同樣，系統內的干擾信號通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。

　　對周圍的電子、電氣設備產生電磁輻射，變頻器如果不是處在一個全封閉的金屬外殼內，它就可以通過空間向外輻射電磁波。其輻射場強取決于干擾源的電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發射頻率。變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載，它所產生的諧波對接入同一電網的其它電子、電氣設備產生諧波干擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技術，當根據給定頻率和幅值指令產生預期的和重復的開關模式時，其輸出的電壓和電流的功率譜是離散的，并且帶有與開關頻率相應的高次諧波群。高載波頻率和場控開關器件的高速切換所引起的輻射干擾問題相當突出。同樣，變頻器外部的輻射也會干擾變頻器的正常工作。

　　電磁干擾除了通過與其相連的導線向外部發射，也可以通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其它電路，對直接驅動的電動機產生電磁噪聲，使得電動機鐵耗和銅耗加，并傳導干擾到電源，通過配電網絡傳導給系統其他設備。與輻射干擾相比，其傳播的路程可以很遠。比較典型的傳播途徑是：通過電源網絡傳播，接自工業低壓網絡的變頻器所產生的干擾信號將沿著配電變壓器進入中壓網絡，并沿著其它的配電變壓器比較終又進入民用低壓配電網絡，使接自民用配電母線的電氣設備成為遠程的受害者。

　　變頻器對相鄰的其他線路產生感應耦合，感應出干擾電壓或電流，感應耦合是介于輻射與傳導之間的第三條傳播途徑。感應的方式又分為電流干擾信號的電磁感應方式和電壓干擾信號的靜電感應方式。

　　當干擾源的頻率較低時，干擾的電磁波輻射能力相當有限，而該干擾源又不直接與其它導體連接。但是，當變頻器的輸入電路或輸出電路與其他設備的電路挨得很近時，變頻器的高次諧波信號將通過感應的方式耦合到其他設備中去，即電磁干擾能量可以通過變頻器的輸入、輸出導線與其相鄰的其他導線或導體產生感應耦合，在鄰近導線或導體內感應出干擾電流或電壓。感應耦合可以由導體間的電容耦合的形式出現，也可以由電感耦合的形式或電容、電感混合的形式出現，這與干擾源的頻率以及與相鄰導體的距離等因素有關。

　　干擾以電磁波方式向空中幅射，控制電纜成為天線，干擾電磁波在電纜中產生電勢，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。

　　3變頻調速系統的抗干擾對策在工業現場中，必須采取適當措施降低干擾，把干擾抑制在允許的范圍內。電磁干擾（EMI）的形成須具備三要素：電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統。相應地抗干擾的基本原則有三個：一是從源頭入手，抑制和消除干擾源；二是切斷干擾對系統的傳播途徑；三是降低系統對干擾信號的敏感性。

　　在工程上，通常采用屏蔽、隔離、濾波、接地等方法抑制干擾。

　　屏蔽干擾源是抑制干擾的比較有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，輸出線用鋼管屏蔽，避免其電磁干擾泄漏，同時，信號線盡可能短（一般為20m以內），且信號線采用雙芯屏蔽，并與主電路線（AC380V）及控制線（AC220V）完全分離，對周圍電子敏感設備線路也要屏蔽，而且屏蔽罩必須可靠接地。

　　隔離是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，通常是電源和放大器電路之間電源線上采用隔離變壓器以免傳導干擾。

　　濾波是為了抑制干擾信號從變頻器通過電源線傳導干擾到電源和電動機。濾波器是用于削弱頻率較高的諧波分量。在變頻器輸出側設置輸出濾波器，以減少對電源干擾，可在變頻器輸入側設置輸入濾波器，以減少來自電網的干擾。

　　通過共用的接地線是傳播干擾的比較普遍的方式，良好的接地可以使系統有效地抑制外來干擾，又能降低設備本身對外界的干擾。電機等強電控制系統的接地線必須可靠接地，微機控制板的屏蔽地，比較好單獨接地。對于某些干擾嚴重的場合，建議將傳感器、IO接口屏蔽層與控制板的控制地相連。

　　4設計、安裝應注意的問題41電網質量問題在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合，電壓、電流會經常出現起伏，對電網質量有污染，對設備也有破壞作用，此時可以采取以下的措施：高頻沖擊負載場合建議用戶增加無功靜補償裝置，提高電網功率因數和質量。

　　在變頻器比較集中的車間，建議采用集中整流、直流共母線供電方式。建議用戶采用12脈沖整流模式（如所示）。該模式諧波小、節能，特別適用于頻繁起制動、電動運行與發電運行同時進行的場合。

　?。?）變頻器輸入側加裝無源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數，成本低，可靠性高，效果好。

　　42變頻器本身抗干擾問題當變頻器的供電系統附近，存在高頻沖擊負載時，建議用戶采用如下措施：變頻器輸入側添加電感和電容，構成LC濾波網絡。

　　變頻器的電源線直接從變壓器側供電。

　　在條件許可的情況下，可以采用單獨的變壓器。

　　在采用外部開關量控制端子控制時，連接線路較長時，建議采用屏蔽電纜。當控制線路、主回路電源均在地溝中埋設時，除控制線必須采用屏蔽電纜外，主電路線路必須采用鋼管屏蔽穿線，減小彼此干擾，防止變頻器的誤動作。

　　在采用外部模擬量控制端子控制時，如果連接線路在1m以內，采用屏蔽電纜連接，并實施變頻器側一點接地即可。如果線路較長，現場干擾嚴重的場合，建議在變頻器側加裝DCDC隔離模塊或者采用經過VF轉換，采用頻率指令給定模式進行控制。

　　信號線靠近有干擾源電流的導線時，干擾會被誘導到信號線上，使信號線上的信號受到干擾，在采用外部通信控制端子控制時，建議采用屏蔽雙絞線，并將變頻器側的屏蔽層接地（PE）如果干擾非常嚴重，建議將屏蔽層接控制電源地（GND）。對于RS232通信方式，注意控制線路盡量不要超過15m. 43變頻器對控制回路的干擾問題在變頻系統中，多采用微機或者PLC進行控制，在系統設計或者改造過程中，一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問題。當微機控制板質量較低時，采用變頻器后，產生的傳導和輻射干擾，往往導致控制系統工作異常，因此需要采取必要措施。

　　良好的接地。強電、弱電系統應分別接地，微機控制板的屏蔽地，比較好單獨接地。某些干擾嚴重的場合，建議將傳感器、IO接口屏蔽層與控制板的控制地共地連接。

　　給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環等，成本低，效果較好，可以有效抑制傳導干擾（如所示）。

　　微機控制板的電源抗干擾措施在周圍輻射干擾嚴重的場合，如周圍存在GSM、或者小靈通基站時，可以對微機控制板添加金屬網狀屏蔽罩進行屏蔽處理。

　　對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統機構可靠性的前提。對設備的維修和易損件的更換提供有效的手段，縮短維修時間，也是提升機設計的一個重要方面。要想提高系統可靠度只有兩種途徑：一是提高系統傳動鏈中每個零部件的可靠度，即提高計算時的安全系數；二是通過結構的合理布置使系統的零部件產生冗余，來提高系統的可靠度。

　　4提升機的變頻調速系統由于提升機控制精度高，調速范圍大，我公司在提升機中采用了變頻調速系統。

　　變頻調速系統是一種全新的、可編程、高精度的控制系統。它能完成復雜的調速工作，執行可編程的控制指令，并對控制對象的運行狀態、比較優化的運行參數自動識別。由于系統本身采用的是大規模數字電路、微處理器、可編程控制技術它的輸入給定、輸出控制、系統內部參數的設定在以數字信號處理時可獲得很高精度的一致性。另外，它的內部數字附加給定能以微量補償來調整多電機傳動系統的高精度同步，是模擬給定無法做到的。變頻調速系統能為用戶提供一個精確的調速范圍，并能對該范圍的任何一點做到精確控制。對控制精度要求高、多電機同步傳動的場合，變頻調速具有顯著的優越性。

　　另外，變頻裝置還具有多種狀態和故障指示，其故障信號存儲在記憶單元中，即使在電源出問題時，也能保留故障信號，這給設備的維修帶來很大的方便。

　　5提升機制造時的注意事項由于提升機采用全自動控制，所以在制造時應注意以下幾點：必須保證用于信號采集的光電開關和行程開關的準確性。

　　根據現場調試要求，應保證吊具在帶載和空載提升時吊具上的導向輪與固定導架和移動導架要基本不接觸。

　　必須保證車架下部導架的中心線與車輪及上部起升機構的中心線重合。

　　責任編輯傅冬梅（上接第33頁）設計過程中，建議盡量不要采用模擬控制，特別是控制距離大于1m，跨控制柜安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開關頻率量輸入輸出，可以滿足要求。如果非要用模擬量控制時，建議一定采用屏蔽電纟纜并在傳感器側或者變頻器側實現遠端一點接地。如果干擾仍舊嚴重，需要實現DCDC隔離措施?？梢圆捎脴藴实腄C /DC模塊，或者采用VF轉換、光藕隔離再采用頻率設定輸入的方法。

　　5結論通過對變頻器應用過程中干擾的形成和傳播途徑的分析，提出了變頻控制系統中抑制干擾問題的方法，從應用環境、電網質量、電機絕緣等方面，有針對性地提出了一些設計和安裝過程中為解決變頻控制系統中干擾問題的建議及應注意的問題，對于變頻器在實際工程中的應用有一定的