變頻器干擾信號是如何產生？傳播方式有哪些？

變頻器干擾信號是如何產生？變頻器主要由整流電路，逆變電路，控制電路組成，其中整流電路和逆變電路由電力電子器件組成，電力電子器件具有非線性特性，當變頻器運行時，它要進行快速開關動作，因而產生高次諧波，這樣變頻器輸出波形除基波外還含有大量高次諧波。無論是哪一種干擾類型，高次諧波是變頻器產生干擾的主要原因。


傳播方式有哪些？變頻器能產生功率較大的諧波，由于功率較大，對系統(tǒng)其它設備干擾性較強，其干擾傳導途徑與一般電磁干擾傳導途徑是一致的，主要分傳導（即電路耦合）、輻射（電磁輻射、感應耦合）。

具體為：首先對周圍的電子、電氣設備產生電磁輻射；其次對直接驅動的電動機產生電磁噪聲，使得電機鐵耗和銅耗增加；并傳導干擾到電源，通過配電網絡傳導給系統(tǒng)其它設備；最后變頻器對相鄰的其它線路產生感應耦合，感應出干擾電壓或電流。同樣，系統(tǒng)內的干擾信號通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。
1 電路耦合方式即通過電源網絡傳播。由于輸人電流為非正弦波，當變頻器的容量較大時，將使網絡電壓產生畸變，影響其他設備工工作，同時輸出端產生的傳導干擾使直接驅動的電機銅損、鐵損大幅增加，影響了電機的運轉特性。顯然，這是變頻輸入電流干擾信號的主要傳播方式。
2 感應耦合方式當變頻器的輸人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。感應的方式又有三種：
（1 ）電磁感應方式，這是電流干擾信號的主要方式；

（2）靜電感應方式，這是電壓干擾信號的主要方式；
（3） 空中幅射方式即以電磁波方式向空中幅射，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式；

抗傳導干擾措施
對于通過輻射方式傳播的干擾信號，主要通過布線以及對放射源和對被干擾的線路進行屏蔽的方式來削弱。
對于通過線路傳播的干擾信號，主要通過在變頻器輸入輸出側加裝濾波器，電抗器或磁環(huán)等方式來處理。
具體方法及注意事項如下：
（1）信號線與動力線要垂直交叉或分槽布線。
（2）不要采用不同金屬的導線相互連接。
（3）屏蔽管（層）應可靠接地，并保證整個長度上連續(xù)可靠接地。
（4）信號電路中要使用雙絞線屏蔽電纜。
（5）屏蔽層接地點盡量遠離變頻器，并與變頻器接地點分開。
（6）磁環(huán)可以在變頻器輸入電源線和輸出線上使用，具體方法為：輸入線一起朝同一方向繞4圈，而輸出線朝同一方向繞3圈即可。繞線時需注意，盡量將磁環(huán)靠近變頻器。
（7）一般對被干擾設備儀器，均可采取屏蔽及其它抗干擾措施

變頻器干擾源分析及抗干擾措施
1 變頻器本身的干擾
電機經常停不下來，按任何按鈕(包括變頻器上按鈕)都不管用，經查配電柜里接地地線沒有連接到大地。我們國家供電系統(tǒng)一般都是三相四線制，若工廠電力變壓器中性點直接接地(即電源接地形式為TN或TT)，可以把配電柜里地線連接到中性線上。一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)不重視地線連接，機床出廠時，按照GB/T5226.1-1996標準,地線與中性線是嚴格分開的，配電柜里中性線有專用接線端子“N”，地線有專用接地螺釘。由于該用戶從變壓器過來三根相線和一根中性線，只把中性線接到“N”端子上，而地線沒有和中性線相連，雖說控制線使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘，但沒有和大地相連, 起不到屏蔽作用，導致了變頻器因干擾失控電機停不下來。把配電柜里中性線和地線連接后即恢復正常，也可以把配電柜里地線直接接到大地。許多用戶都是采取把地線與中性線相連的辦法，但是采用這種辦法存在弊端，就是假如中性線斷開, 啟動機床某一動作, 可能使機床帶電, 對人身造成安全危脅。這種干擾屬于變頻器本身干擾類型。

2 外界設備對變頻器的干擾
電機偶爾停不下來，經檢查屏蔽層接地正確良好，降低載波頻率不起作用。變頻器輸入側及輸出側加磁環(huán)濾波器不起作用，后來發(fā)現(xiàn)，機床配電柜相鄰房間是動力配電室，變頻器離配電室配電柜大約有1.5m，全廠有3臺30kW電爐和兩臺45kW機床用電機，配電室配電柜有大電流流過，在電流周圍有較強磁場，干擾了變頻器正常工作，把機床配電柜遠離配電室后即恢復正常，這屬于外界設備對變頻器干擾。

3 變頻器對外界設備的干擾
起動變頻器后，機床報警，經查找，電機線和監(jiān)視電機的接近開關線穿在一根管里，接近開關接在PC機的輸入端，當起動變頻器后，高次諧波干擾了接近開關信號，使PC機誤動作，產生機床報警，把穿在同一根管里的接近開關線或電機線任何一種改為屏蔽線后即恢復正常，這屬于變頻器對外界弱電設備干擾。

4 高次諧波對電源的干擾
同一個車間有幾臺設備，有變頻調速的，有直流調速的，當起動變頻調速后，相鄰直流調速設備速度不穩(wěn)，時快時慢，這是由于輸入側高次諧波引起的，在輸入側加電抗器后即恢復正常，這是屬于高次諧波對電源的影響。