变频器谐波干扰的形成及对策

静电感应的方式耦合。

　　3）辐射方式主要以电磁波方式向外辐射，对其他设备造成干扰。这是功率较大且频率很高的谐波分量的主要传播方式。

　　6.2 抗干扰措施

　　为了防止干扰，总的原则是抑制和消除干扰源，切断干扰对系统的耦合通道，降低系统对干扰信号的敏感性。在实际工程中，采取的措施主要有两大类，一是在电网系统中采用适当的措施抑制或消除谐波，二是对变频装置本身进行改造，使其尽量少产生谐波。

　　6.2.1 在电网系统中采用的措施

　　在电网系统中采用适当的措施抑制或消除谐波的方式主要有以下几种。

　　1）干扰隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，实际工程中，通常在电源和变频器之间是加装隔离变压器以避免传导干扰。隔离变压器一般采用Dyn接线组别的三相变压器，负荷侧的谐波电流在变压器的“角形”绕组中循环，不至流入电网。

　　2）屏蔽接地电气装置为了防止其内、外部的电磁感应或静电感应的干扰而对屏蔽体进行接地，称为屏蔽接地。按照功能划分，一般有以下几种：

　　（1）静电屏蔽的接地目的是为了把金属屏蔽体上的感应静电干扰信号直接导入地中，同时减少分布电容的寄生耦合，保证人身安全。接地是消除导体上静电的一种有效办法，简单可靠，费用低。

　　（2）电磁屏蔽的接地目的是为了减少电磁干扰和静电耦合。

　　（3）磁屏蔽的接地目的是为了防止形成环路产生环流而发生电磁干扰。

　　通常变频器用自身的机壳屏蔽，能减少电磁干扰，考虑到附属设备较多，线路复杂，宜设置专门的变频柜，对变频柜做可靠接地。这样既能屏蔽交流调速系统向外辐射能量，又能防止外界电磁干扰。

　　3）合理布线通过对电气线路的合理布置，能有效削减通过感应方式传播的干扰信号。应用中须注意电气设备的电源和信号线应和变频器的输入和输出线保持足够间距；此外，变频器信号线应采用双芯屏蔽型，并要求信号线尽量短。信号线一般采用钢管屏蔽。

　　6.2.2 对变频器进行改造

　　对变频装置本身进行改造，使其尽量少产生谐波的方式主要有以下几种。

　　1）滤波器在电磁兼容设计中常用的是低通高阻滤波器。它在低频时与电路串联的阻抗很低，与电路并联的阻抗很高；在高频时阻带范围串联阻抗高，而并联阻抗很小。滤波器主要用于抑制变频器产生的电磁干扰噪声的传导，也能抑制外界的电磁干扰以及瞬时冲击、浪涌电流对变频器的干扰。

　　依据使用位置的不同，一般可分为输入滤波器和输出滤波器。

　　输入滤波器有两种，线路滤波器和辐射滤波器。

　　线路滤波器串联在变频器输入侧，由电感线圈组成，通过增大电路的阻抗减小高频率的谐波电流。辐射滤波器并联在电源与变频器输入侧，由高频电容器组成，可以吸收频率较高具有辐射能量的谐波成分，用于降低无线电噪声。

　　输出滤波器串联在变频器输出侧，由电感线圈组成，可以减少输出电流中的高次谐波成分，抑制变频器输出侧的浪涌电压，同时可以减小电动机有高频谐波电流时引起的附加转矩。

　　2）电抗器在电路中串入电抗器是抑制较低频率谐波电流的有效方式。依据接线位置的不同，主要分交流电抗器和直流电抗器两种。

　　交流电抗器串联在电源与变频器的输 入侧之间，主要是为了防止电源电网上的干扰。其特点是自身分布电容较小，谐振点避开抑制频率范围，能有效减少干扰电压，同时也能保证供电回路的电压降在2％以内，功耗小。

　　直流电抗器是专门用在变频器的直流电路中，直流电抗器的功能较为单一，就是削减输入电流中的高次谐波成分，改善变频器输入的功率因数。直流电抗器在提高功率因数方面比交流电抗器效果明显，且具有结构简单，体积小等优点。

7 结语

　　本文对变频器谐波干扰的产生和抑制作了初步分析，对在工程实践中如何提高系统的抗干扰能力和可靠性作了简单探讨。随着我国经济的发展和科技的进步，对变频器的使用越来越广泛，因此重视变频器的EMC要求，以适应更广泛的工业现场环境，提高系统的工作可靠性已经成为变频调速系统在实际应用中的一个关键问题。