12變頻器輸入側產(chǎn)生高次諧波變頻器的輸入部分是整流電路，它具有非線性特性，因此，產(chǎn)生高次諧波，此高次諧波將使輸入的電壓波形和電流波形發(fā)生畸變。（a）為變頻器的整流電路，三相交流電經(jīng)全波整流后，由電容進行濾波。（b）畫出了以A相為例的輸入電壓與電流波形，可以看出，輸入電流的波形發(fā)生了畸變。

　　（a）變頻器整流電路（b）輸入電流的波形畸變變頻器的輸入電流波形對輸入電流進行頻譜分析后，可以看到其5次、7次諧波分量是很大的，比基波分量小不了多少，如所示，其縱坐標為諧波分量幅值與基波分量幅值的比值。這些高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。

　　13變頻器輸出側產(chǎn)生的高次諧波變頻器的輸出電流和輸出電壓均有高次諧波，為變頻器逆變部分的結構圖。

　　對于PWM控制的電壓源型變頻器，其輸出電壓波形為矩形波。其中諧波頻率的高低與變頻器調制頻率有關，調制頻率低（如1 ~2kHz），人耳能聽得見高次諧波頻率產(chǎn)生的電磁噪聲（尖叫聲）。若調制頻率高（如20ffiz以上），人耳聽不見，但高頻信號是客觀存在，為變頻器的輸出電壓和電流波形。

　　對電壓及電流波形，通過傅立葉分析，可得出各次諧波的含量。高次諧波電流對負載直接干擾；另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設備。

　　14變頻器的電磁兼容性（EMC）通常變頻器能夠運行在一個可能存在著較高電磁干擾（EMI）的工業(yè)環(huán)境中，此時它即是噪聲發(fā)射源，可能又是噪聲接受器。

　　141變頻器作為噪聲發(fā)射源中的寄生電容CP存在于電機電纜和電機內部，變頻器通過寄生電容將產(chǎn)生一個高頻脈沖噪聲電流此時變頻器成為一個噪聲源。由于噪聲電流I的源是變頻器，因此，它一定要流回變頻器。

　　圖中Ze為大地阻抗，Zn為動力電纜與地之間的阻抗。噪聲電流流過此二阻抗所造成的電壓降將影響到同一電網(wǎng)上的其它設備造成干擾。此外，變頻器的整流部分也會產(chǎn)生低頻諧波，導致電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變。當電網(wǎng)的短路阻抗小于1%時，建議加進線電抗器來抑制低頻干擾。具體的諧波分量如表1所示（數(shù)據(jù)來源于對西門子MM 3變頻器的測試）。

　　這些高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。

　　輸入電流的頻譜分析4PWM變頻器逆變部分結構圖表1變頻器的諧波分量變頻器進線電壓諧波（1=基波）基于基波的諧波電流百分比基于基波的諧波的電流百分比基于基波的諧波的電流百分比1%進線阻抗2%進線阻抗4%進線阻抗（變頻器< 3相，（變頻器>（變頻器<（變頻器>變頻器的輸出電壓U和噪聲電流/，的波形圖對于高頻干擾電流Is如果使用非屏蔽電機電攬，則高頻噪聲電流Is以一個不確定的路線流回變頻器，并在此回路中產(chǎn)生高頻分量壓降，影響其它設備。為使高頻噪聲電流Is能沿著給定路線流回變頻器，需要采用屏蔽電機電纜。電纜屏蔽層必須連接到變頻器外殼和電機外殼上，此時高頻噪聲可以得到抑制。

　　帶有屏蔽電機電纜的噪聲電流流向142變頻器作為噪聲接受器中高頻噪聲電流Z可以通過電勢和耦合電容進入變頻器并且在阻抗Z，上產(chǎn)生一個壓降，導致擾動噪聲，此時變頻器就成為噪聲接受器。

　　無屏蔽信號電纜的耦合電容比較有效的方法是嚴格隔離噪聲源和信號電纜，且信號電纜的屏蔽一定要在兩端接地，如所示。

　　2將變頻器EMC影響降為比較小的措施綜合對變頻器EMC分析，結合工業(yè)現(xiàn)場和筆者的工作調試經(jīng)驗，總結了以下幾點將變頻器EMC影響減為比較小的措施：要確保電氣傳動柜中的所有設備接地良好，要求使用短和粗的接地線連接到公共接地點或接地母排上。特別重要的是，連接到變頻器的任何控制設備（比如一臺PLC）都要與其共地，供地時也要使用短和粗的導線。同時電機電纜的地線應直接連接到相應變頻器的接地端子（PE）為有效的抑制電磁波的輻射和傳導，用變頻器驅動的電動機電纜必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的電導必須至少為每相導線芯的電導的1/10控制電纜比較好使用屏蔽電纜。模擬信號的傳輸線應使用雙屏蔽的雙絞線。不同的模擬信號線應該獨立走線，有各自的屏蔽層，以減少線間的耦合。不要把不同的模擬信號置于同一個公共返回線。低壓數(shù)字信號線比較好使用雙屏蔽的雙絞線，也可以使用單屏蔽的雙絞線。模擬信號和數(shù)字信號的傳輸電纜應該分別屏蔽和走線。

　　電動機電纜應獨立于其它電纜走線，同時應避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線，用以減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。

　　如果控制電纜和電源電纜交叉，應盡可能使它們按90*角交叉，同時必須用合適的夾子將電機電纜和控制電纜的屏蔽層固定到安裝板上。

　　如果變頻器運行在一個對噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用RFI濾波器減小來自變頻器的傳導和輻射干擾。

　　進線電抗器用于降低由變頻器產(chǎn)生的諧波，同時也可用于加電源阻抗，并幫助吸收附近設備投入工作時產(chǎn)生的浪涌電壓和主電源的電壓尖峰。進線電抗器串接在電源和變頻器功率輸入端之間。如果還使用了RFI濾波器，則RFI濾波器應串接在進線電抗器和變頻器之間。當對主電源電網(wǎng)的情況不了解時，比較好加進線電抗器。

　　3工程實例及解決方法例1某變頻恒壓控制系統(tǒng)，變頻器正常啟動運行后，壓力計的反饋值不準且不穩(wěn)。有時實際壓力未達到設定上限值時，反饋值卻達到上限，迫使變頻器停止運行，從而使恒壓失敗。這顯然是變頻器的高次諧波干擾壓力計，干擾傳播途徑是壓力計的電源回路或信號線。解決辦法：將壓力計的供電電源取自另一供電變壓器，諧波干擾減弱，再將信號線改成屏蔽線并穿入鋼管敷設，屏蔽層接地，同時與變頻器主回路線隔開一定距離，經(jīng)這樣處理后，諧波干擾被基本抑制，壓力計工作正常，恒壓得以實現(xiàn)。

　　例2某變頻控制系統(tǒng)，由3臺變頻器組成，這3臺變頻器被安裝在同一控制柜體內，變頻器調頻方式均為電位器手調方式，單獨運行某一臺變頻器時，工作正常，任意兩臺或3臺同時運行時，變頻器的設定頻率有時會突然發(fā)生抖動和漂移，甚至有時會莫名其妙的停機。這顯然是由于變頻器之間相互諧波干擾引起的。解決辦法：把電位器到各自變頻器的引線改用屏蔽信號線且屏蔽層可靠接地，同時將變頻器到電動機的連接線改成屏蔽電纜，且將電機的地線與變頻器的地（PE）相連，經(jīng)過這樣處理后，干擾基本被消除，故障被排除，系統(tǒng)能正常運行。

　　（下轉第50頁）動鏡運動時的計數(shù)情況3結論CPLDFPGA的眾多優(yōu)點使得數(shù)字電路的設計利用電壓調制工作臺內壓電陶瓷（PZT）控制動鏡運動，產(chǎn)生干涉條紋信號。為測得的計數(shù)值和PI工作臺位移圖表，可以看出，本文中用CPLD設計的干涉條紋計數(shù)電路（計數(shù)值送入微機）達到了較好的測量效果。設計的CPLD計數(shù)通過LED顯示的電路也達到了準確穩(wěn)定的顯示效果。

　　發(fā)生新的變革，CPLDFPGA的使用領域不斷擴展，在光學測量系統(tǒng)中也得到了廣泛的應用。用CPLD設計了采用光學干涉條紋計數(shù)進行測試的系統(tǒng)的關鍵組成部分-干涉條紋信號的計數(shù)，可以達到很高的計數(shù)頻率，滿足了高速測量的要求。此電路大部分邏輯都在CPLD中實現(xiàn)，減少了PCB面積和電路的調試工作量，設計靈活，可在系統(tǒng)重復編程；同時計數(shù)準確性好，電路的抗干擾能力強。