变频器干扰信号是如何产生？传播方式有哪些？

变频器干扰信号是如何产生？变频器主要由整流电路，逆变电路，控制电路组成，其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成，电力电子器件具有非线性特性，当变频器运行时，它要进行快速开关动作，因而产生高次谐波，这样变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。无论是哪一种干扰类型，高次谐波是变频器产生干扰的主要原因。


传播方式有哪些？变频器能产生功率较大的谐波，由于功率较大，对系统其它设备干扰性较强，其干扰传导途径与一般电磁干扰传导途径是一致的，主要分传导（即电路耦合）、辐射（电磁辐射、感应耦合）。

具体为：首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射；其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电机铁耗和铜耗增加；并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其它设备；最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。
1 电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输人电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。显然，这是变频输入电流干扰信号的主要传播方式。
2 感应耦合方式当变频器的输人电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有三种：
（1 ）电磁感应方式，这是电流干扰信号的主要方式；

（2）静电感应方式，这是电压干扰信号的主要方式；
（3） 空中幅射方式即以电磁波方式向空中幅射，这是频率很高的谐波分量的主要传播方式；

抗传导干扰措施
对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。
对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。
具体方法及注意事项如下：
（1）信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。
（2）不要采用不同金属的导线相互连接。
（3）屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。
（4）信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。
（5）屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。
（6）磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。
（7）一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施

变频器干扰源分析及抗干扰措施
1 变频器本身的干扰
电机经常停不下来，按任何按钮(包括变频器上按钮)都不管用，经查配电柜里接地地线没有连接到大地。我们国家供电系统一般都是三相四线制，若工厂电力变压器中性点直接接地(即电源接地形式为TN或TT)，可以把配电柜里地线连接到中性线上。一些乡镇企业不重视地线连接，机床出厂时，按照GB/T5226.1-1996标准,地线与中性线是严格分开的，配电柜里中性线有专用接线端子“N”，地线有专用接地螺钉。由于该用户从变压器过来三根相线和一根中性线，只把中性线接到“N”端子上，而地线没有和中性线相连，虽说控制线使用了屏蔽线，屏蔽层也接到了接地螺钉，但没有和大地相连, 起不到屏蔽作用，导致了变频器因干扰失控电机停不下来。把配电柜里中性线和地线连接后即恢复正常，也可以把配电柜里地线直接接到大地。许多用户都是采取把地线与中性线相连的办法，但是采用这种办法存在弊端，就是假如中性线断开, 启动机床某一动作, 可能使机床带电, 对人身造成安全危胁。这种干扰属于变频器本身干扰类型。

2 外界设备对变频器的干扰
电机偶尔停不下来，经检查屏蔽层接地正确良好，降低载波频率不起作用。变频器输入侧及输出侧加磁环滤波器不起作用，后来发现，机床配电柜相邻房间是动力配电室，变频器离配电室配电柜大约有1.5m，全厂有3台30kW电炉和两台45kW机床用电机，配电室配电柜有大电流流过，在电流周围有较强磁场，干扰了变频器正常工作，把机床配电柜远离配电室后即恢复正常，这属于外界设备对变频器干扰。

3 变频器对外界设备的干扰
起动变频器后，机床报警，经查找，电机线和监视电机的接近开关线穿在一根管里，接近开关接在PC机的输入端，当起动变频器后，高次谐波干扰了接近开关信号，使PC机误动作，产生机床报警，把穿在同一根管里的接近开关线或电机线任何一种改为屏蔽线后即恢复正常，这属于变频器对外界弱电设备干扰。

4 高次谐波对电源的干扰
同一个车间有几台设备，有变频调速的，有直流调速的，当起动变频调速后，相邻直流调速设备速度不稳，时快时慢，这是由于输入侧高次谐波引起的，在输入侧加电抗器后即恢复正常，这是属于高次谐波对电源的影响。