七種策略讓您輕松應(yīng)對變頻器抗干擾問題

根據(jù)電磁學(xué)的基本原理，形成電磁干擾必須具備三要素：電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)。為防止干擾，可采用硬件抗干擾和軟件抗干擾。其中硬件抗干擾是基本的抗干擾措施，一般從抗和放兩方面入手來抑制干擾，其總體原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道、降低系統(tǒng)干擾信號的敏感性，接下來跟著薩頓斯一起來了解一下：

1、進(jìn)行正確的接地

正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地預(yù)防外來干擾，又可以降低設(shè)備本身對外界的干擾，這無疑是解決變頻器干擾十分有效的措施。具體來講就是做到以下兩點：

(1)變頻器的主回路端子E須接地，該接地可以和該變頻器所帶的電機(jī)共地，但不能與其它的設(shè)備共地，須單獨打接地極，且該接地點應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離弱電設(shè)備的接地點。同時，變頻器接地導(dǎo)線的截面積應(yīng)不小于4MM2，長度應(yīng)控制在20M以內(nèi)。

(2)其它機(jī)電設(shè)備的地線中保護(hù)接地和工作接地應(yīng)分開單獨設(shè)接地極，并在之后匯入配電柜的電氣接地點?？刂菩盘柕钠帘蔚睾椭麟娐穼?dǎo)線的屏蔽地也應(yīng)分開單獨設(shè)接地極，并匯入配電柜的電氣接地點。

2、合理的布線

(1)設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變頻器的輸入、輸出線。

(2)其它設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)避免和變頻器的輸入、輸出線平行。通過大量的實踐得出，合理的布線是抗干擾的基本條件。

3、屏蔽干擾源

屏蔽干擾源是抑制干擾的很有效的方法。變頻器通常本身是用鐵殼屏蔽的，可以不讓其電磁干擾泄露，但變頻器的輸出線需用鋼管屏蔽，尤其是以外部信號(從控制器上輸出4~20MA信號)控制變頻器時，要求該控制信號線盡可能短(一般為20M以內(nèi))，且須采用屏蔽雙絞線，并與主電路線(AC380)及控制線(AC220V)完全分離。此外，系統(tǒng)中的電子敏感設(shè)備線路也要求采用屏蔽雙絞線。且系統(tǒng)中所有的信號線不能和主電路線及控制線放于同一配管或線槽內(nèi)，為使屏蔽有效，屏蔽層必須可靠接地。

4、干擾的隔離

所謂干擾的隔離，是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使他們不發(fā)生電的聯(lián)系。通常是在電源和控制器及變送器等放大器電路之間在電源線上采用隔離變壓器以免傳導(dǎo)干擾。

5、在系統(tǒng)線路中設(shè)置濾波器

濾波器的作用是為了預(yù)防干擾信號從變頻器通過電源線傳導(dǎo)干擾到電源和電動機(jī)。為減少電磁噪聲和損耗，在變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器;為減少對電源干擾，可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設(shè)備如控制器和變送器等，可在該設(shè)備的電源線上設(shè)置電源噪聲濾波器以免傳導(dǎo)干擾。濾波器根據(jù)使用位置的不同，可分為：

(1)輸入濾波器

通常有兩種：

線路濾波器：主要由電感線圈構(gòu)成，它通過增大線路在高頻下的阻抗來削弱頻率較高的諧波電流。

輻射濾波器：主要由高頻電容器構(gòu)成，它將吸收頻率點很高的、具有輻射能量的諧波成分。

(2)輸出濾波器

輸出濾波器可以有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分。不僅起到抗干擾的作用，還能削弱電動機(jī)中由高次諧波產(chǎn)生的諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。

6、采用電抗器

在變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波成分(5次諧波、7次諧波、11次諧波、13次諧波等)所占的比重較高，它們除了可能干擾其它設(shè)備的正常運(yùn)行之外，還因為它們消耗了大量的無功功率，使線路的功率因素大為下降，而在輸入電路內(nèi)串入電抗器是有效較低諧波電流的有效方法。根據(jù)接線位置的不同，主要有以下兩種：

(1)交流電抗器

串聯(lián)在電源與變頻器的輸入側(cè)之間，其主要功能有：

通過抑制諧波電流，將功率因素提高至0.75-0.85。

削弱輸入電路中的浪涌電流對變頻器的沖擊。

削弱電源電壓的不平衡的影響。

(2)直流電抗器

串聯(lián)在整流橋和濾波電容之間。它的功能比較單一，就是削弱輸入電流中的高次諧波成分。但在提高功率因素方面比交流電抗器有效，可達(dá)0.95，并具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點。

7、采用軟件抗干擾

通過變頻器的人機(jī)界面下調(diào)變頻器的載波頻率，把該值調(diào)低到一個適當(dāng)?shù)姆秶源诉_(dá)到抗干擾的作用。

此外，為防止變頻器干擾信號和控制回路，需要給控制器、儀表和工控機(jī)采用單獨的隔離電源進(jìn)行供電。

審核編輯：湯梓紅