變頻技術應用及其干擾問題的應對

王洪銀

【摘 要】變頻技術應用日益廣泛，其功能和性能指標，是首先要受到關注的。變頻技術應用中多出現干擾問題，影響了該技術的推廣，本文總結了幾種抑制干擾的應對措施。

【關鍵詞】變頻器；干擾；抑制；接地；屏蔽

隨著電力電子技術的不斷發展，交流變頻技術日趨成熟，在許多傳動領域可完全取代直流調速傳動，性能指標毫不遜色。

作為變頻技術的核心部件——變頻器具備諸多功能，集電力電子和計算機技術于一體。體積越來越小，功能越來越完善。

變頻器為雙閉環自動控制系統，通常是電壓和電流兩個負反饋環，其中電壓環與外加速度環（即帶PG控制）為同級，可由跳線設置，根據需要選擇。CPU管理I/O接口，設置參數，程序管理，監測異常，自行偵測負載數據，存儲并顯示故障情況。還可外接速度（甚至是電機傳動輸出的直線速度）、頻率、電流等參數顯示儀表。控制模式分為V/F控制，帶PG V/F控制，開環矢量控制，閉環矢量控制四種。調速方式有兩種選擇：1.多段式控制，最多可用9段頻率指令，最低可于6Hz寸動運轉。2.模擬量（電壓0-10V，電流4-20mA）信號控制，無級調速。調速精度達到±3%-±0.03%，啟動轉矩可達150%Me。多功能輸出端子，分為兩種形式：其一為繼電器輸出，耐電壓高，電流容量大。可作為與變頻器連動設備的控制信號，比如制動器。其二為光耦合集電極開路電路輸出，抗干擾性強，可用于48V，50mA以下的電路，通過程序設置輸出某種情景狀態，比如運轉中或某一故障報警。

變頻器狀態顯示豐富，功能多樣，傳動性能指標優良，不斷被推廣使用。在使用中，變頻傳動控制系統常常受到干擾，出現誤動作等異常情況。如何解決變頻技術應用的干擾問題，成為電氣工程人員的課題。本文就這一問題談幾點經驗。

干擾的形成有三個要素：干擾源、藕合通道、干擾對象。

因此處理干擾問題的方法，相對應的有兩種：1、積極的措施——抑制干擾源，2、消極的措施——提高對象的抗干擾能力，抑制傳輸干擾的耦和通道。

1 抑制干擾源的具體措施

1.1 在主回路變頻器兩側加裝干擾濾波器，如圖1 。

圖1

1.2 在控制回路與變頻器主回路之間加裝隔離變壓器，如圖2。

圖2

1.3 在控制輸入信號上使用屏蔽電纜或雙絞線。屏蔽電纜的金屬層應一端接地，一端懸空。切勿雙端同時接地和多次重復接地。一般應以變頻器側懸空，使之不受迷散電流的影響。

1.4 當控制信號輸入線路過長時，可將多段式控制信號（開關量）輸入至與變頻器近距離的PLC，由其轉換為模擬量，提供給變頻器，利用開關量（通斷兩個狀態）及PLC抗干擾性強（輸入為光電耦合電路）的優點。

1.5 正確可靠的接地，以大地作為零電位點，要求有良好接地，即接地阻值要符合技術要求。接地體材料以銅板壓接引下線，合理的土方施工及改善接觸電阻的措施（防潮、減緩氧化及改善土壤的化學成分）。屏蔽接地應于電纜一端接地，切勿兩端同時接地，形成共模干擾。正確接地才能屏蔽干擾，否則，會適得其反。變頻器和電機應分別接地，應避免與屏蔽接地共用接地線或近距離，不可形成接地回路。

2 減輕耦合程度及抗干擾措施

2.1 變頻器主回路應與控制信號回路分離敷設，直線距離因大于20cm，控制線路敷設距離應盡量縮短，一般在60米以內，截面不小于0.75mm2。

2.2 緊急情況，指令強行制動，此指令優先于變頻器的輸出制動信號，適用于對制動要求較高的傳動場合。

2.3 必要時電機負荷電纜采用屏蔽動力電纜。

[責任編輯：王春燕]