變頻器電氣干擾原因及預防探討

張雯婷

摘 要 當前，變頻器在工業生產中得到了廣泛運用。在變頻器運行過程中，易受到電氣干擾，影響變頻器工作穩定性，所以抑制電氣干擾對提高變頻器工作穩定性有著重要作用。文章就變頻器在運行中所受電氣干擾原因及預防方法進行簡要探討。

關鍵詞 變頻器；電氣干擾；預防措施

中圖分類號：TN773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0132-01

目前工業所用變頻器，其開關元件大多采用較大功率的開關元件，如：IGBT、GTO等。變頻器的主要控制方法有：U/F（恒壓頻率比）、PAM（脈沖幅度調制）以及矢量控制等。變頻器以其節能、軟啟動、多臺控制等優點在現代工業生產中得到廣泛應用。但變頻器也有自身缺陷，即易受到電氣干擾，干擾來源來自變頻器自身及外圍設備等，變頻器在電氣干擾下，其運行可靠性受到較大影響。因此，在實際應用中，需做好電氣干擾的預防措施，以保證變頻器能夠可靠運行。

1 內部電氣干擾與預防措施

在進行變頻器安裝或安裝變頻器柜時，變頻器干擾是每一位安裝人員所需重點考慮的問題。變頻器是為外圍設備的控制系統，一旦發生變頻器因干擾問題造成變頻器誤動作、當機時，被控制設備也因此停止工作，導致工業成產中斷，對工廠造成巨大的經濟損失。因此，保證變頻器的運行可靠性，對保障工業生產效益有著重要意義。

在安裝變頻器時，通過以下安裝處理，可以解決大部分電氣干擾問題：①將變頻器主電路與控制電路分開安裝，保證主電路與控制電路的線纜沒有交叉、纏繞；②將變頻器主電路線纜使用金屬管包裹，利用金屬管屏蔽電磁干擾；③嚴格按照接地標準對變頻器進行接地處理。

下面為具體干擾因素分析與解決措施。

1.1 高次諧波電氣干擾與預防措施

1）高次諧波電氣干擾。變頻器自身攜帶的整流電路在工作時會產生一種非線性諧波，即高次諧波。在實際工作時，變頻器自身所攜帶的整流器會產生一定量的高次諧波，這些高次諧波首先會產生一種輻射干擾，然后與電網系統相連的各個負載部分在帶有高次諧波的諧波電流作用下，造成電源側功率因數降低，對與電網相連的負載與變頻器自身產生不同程度的影響；除輻射干擾外，整流器還會產生傳導干擾，傳導干擾會使與變頻器相連的異步電動機發出電磁噪聲以及異步電機的銅損與鐵損增大，導致異步電機的效率與功率因數有較大降低、同時異步電機在運行時震動程度增加、機身溫度上升較快等影響。因此，為了保證變頻器與電源側負載運行的可靠性，需采取措施抑制或消除電源諧波干擾。

2）預防措施。如圖1所示，為抑制高次諧波措施圖，具體過程如下：①如圖1，在變頻器電源輸入側安裝電流濾波器，利用電源濾波器降低變頻器電源側的高次諧波電流；②在變頻器電流輸出端安裝電流濾波器，降低變頻器在工作時產生的高次諧波，從而有效降低異步電機運行時產生的電磁噪聲；③當電源容量超過500千伏安以上，且容量超過變頻器容量的10倍以上時，變頻器會因電源阻抗較小，導致變頻器工作時因電源諧波的增加，造成變頻器整流電路中的整流二極管與電容發生損毀，因此在實際工作時，應采用電源適配電感器與濾波器組合使用。

圖1

1.2 電磁噪聲干擾與預防措施

1）電磁噪聲干擾。變頻器在工作時，其斬波通過高波頻率輸出。變頻器也因此在實際運行中相當于一個干擾源，產生大量的電磁噪聲。電磁噪聲根據傳輸途徑可分為3種：①輻射式電磁噪聲傳播，即通過與變頻器相連的輸出、輸入線路傳播。易受此種傳輸方式干擾的元器件大多數是傳感器、各類測量儀表等這一類外圍設備；②感應式電磁噪聲干擾。感應式電磁干擾，其主要產生原因為：變頻器附近的輸出、入線路的外部設備在電磁感應以及經典感應的作用下產生噪聲干擾；③電源傳播式噪聲干擾。電源傳播式噪聲干擾，其干擾傳播方式為：當變頻器與其外圍設備共同使用同一電源供電時，變頻器在運行時產生的電磁噪聲會通過相連的電源線傳入變頻器外圍設備，外圍設備在電磁干擾的影響下，易發生誤動作。

2）解決措施。輻射式電磁噪聲傳播的解決措施為：將線性濾波器安裝于變頻器輸出端或將噪聲濾波器安裝于電源輸入側，通過線性濾波器與噪聲濾波器抑制電磁噪聲干擾。

感應式電磁噪聲干擾的解決措施：變頻器外圍設備使用同軸電纜，或使用雙絞屏蔽線代替設備信號線，以此達到抑制或屏蔽感應式電磁噪聲干擾的目的。

電源傳播式電磁噪聲干擾的預防措施：采用降低載波頻率的方式，抑制電磁噪聲干擾。

2 變頻器外部電氣干擾與預防措施

在變頻器安裝位置附近，通常還安裝一些繼電器、電磁接觸器等電氣設備。這些電氣設備在實際工作時，會產生電磁噪聲干擾。電磁噪聲的產生，會對安裝于附近的變頻器產生一定干擾，在電磁干擾的作用下，變頻器運行可靠性受到影響，是變頻器易發生誤動作。為了保障變頻器能夠可靠運行，有必要對變頻器采取防干擾措施。

1）外圍設備需安裝電磁噪聲抑制器。解決外部設備對變頻器的電磁干擾，主要有兩種解決方式，一種是在外圍設備上安裝屏蔽設備，第二種就是對變頻器安裝屏蔽裝置。

電磁噪聲干擾來源于外圍設備，因此在干擾源頭安裝電磁噪聲屏蔽裝置有著良好作用。例如，在實際工業生產中，作為變頻器外圍設備之一的直流繼電器，其輸入端與變頻器的輸出端相連，為了防止繼電器產生的電磁噪聲對變頻器產生干擾，需在變頻器輸出端與繼電器輸入端安裝電涌吸收管，使繼電器產生的電磁噪聲干通過電涌吸收管的作用，抑制電磁噪聲，從而保證變頻器的運行可靠性。

2）變頻器本身安裝防干擾裝置。在對變頻器外圍設備安裝電磁噪聲干擾抑制器的同時，還可對變頻器本身安裝電磁噪聲抑制器。例如，通過對變頻器安裝濾波器，使外圍設備產生的電磁噪聲干擾信號在濾波器的作用下得到抑制、消除，從而達到抑制電磁噪聲干擾的目的。

3 結束語

在變頻器實際工作運行中，除外圍設備與變頻器本身產生的電氣干擾外，其工作環境對變頻器也存在一定干擾，例如：雷電、溫度、濕度、電網波動等，這些因素的變化對變頻器工作可靠性同樣產生較大影響。因此，在實際生產中，需對干擾因素進行分析，從而找出解決辦法，保障變頻器的工作可靠性。

參考文獻

[1]冉莉莉.變頻器的電氣干擾及抑制措施[J].電氣開關，2003（5）：5-6.

[2]徐以飛.通用變頻器的電氣干擾及抑制對策[J].南鋼科技，2001（3）：10-16.endprint

摘 要 當前，變頻器在工業生產中得到了廣泛運用。在變頻器運行過程中，易受到電氣干擾，影響變頻器工作穩定性，所以抑制電氣干擾對提高變頻器工作穩定性有著重要作用。文章就變頻器在運行中所受電氣干擾原因及預防方法進行簡要探討。

關鍵詞 變頻器；電氣干擾；預防措施

中圖分類號：TN773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0132-01

目前工業所用變頻器，其開關元件大多采用較大功率的開關元件，如：IGBT、GTO等。變頻器的主要控制方法有：U/F（恒壓頻率比）、PAM（脈沖幅度調制）以及矢量控制等。變頻器以其節能、軟啟動、多臺控制等優點在現代工業生產中得到廣泛應用。但變頻器也有自身缺陷，即易受到電氣干擾，干擾來源來自變頻器自身及外圍設備等，變頻器在電氣干擾下，其運行可靠性受到較大影響。因此，在實際應用中，需做好電氣干擾的預防措施，以保證變頻器能夠可靠運行。

1 內部電氣干擾與預防措施

在進行變頻器安裝或安裝變頻器柜時，變頻器干擾是每一位安裝人員所需重點考慮的問題。變頻器是為外圍設備的控制系統，一旦發生變頻器因干擾問題造成變頻器誤動作、當機時，被控制設備也因此停止工作，導致工業成產中斷，對工廠造成巨大的經濟損失。因此，保證變頻器的運行可靠性，對保障工業生產效益有著重要意義。

在安裝變頻器時，通過以下安裝處理，可以解決大部分電氣干擾問題：①將變頻器主電路與控制電路分開安裝，保證主電路與控制電路的線纜沒有交叉、纏繞；②將變頻器主電路線纜使用金屬管包裹，利用金屬管屏蔽電磁干擾；③嚴格按照接地標準對變頻器進行接地處理。

下面為具體干擾因素分析與解決措施。

1.1 高次諧波電氣干擾與預防措施

1）高次諧波電氣干擾。變頻器自身攜帶的整流電路在工作時會產生一種非線性諧波，即高次諧波。在實際工作時，變頻器自身所攜帶的整流器會產生一定量的高次諧波，這些高次諧波首先會產生一種輻射干擾，然后與電網系統相連的各個負載部分在帶有高次諧波的諧波電流作用下，造成電源側功率因數降低，對與電網相連的負載與變頻器自身產生不同程度的影響；除輻射干擾外，整流器還會產生傳導干擾，傳導干擾會使與變頻器相連的異步電動機發出電磁噪聲以及異步電機的銅損與鐵損增大，導致異步電機的效率與功率因數有較大降低、同時異步電機在運行時震動程度增加、機身溫度上升較快等影響。因此，為了保證變頻器與電源側負載運行的可靠性，需采取措施抑制或消除電源諧波干擾。

2）預防措施。如圖1所示，為抑制高次諧波措施圖，具體過程如下：①如圖1，在變頻器電源輸入側安裝電流濾波器，利用電源濾波器降低變頻器電源側的高次諧波電流；②在變頻器電流輸出端安裝電流濾波器，降低變頻器在工作時產生的高次諧波，從而有效降低異步電機運行時產生的電磁噪聲；③當電源容量超過500千伏安以上，且容量超過變頻器容量的10倍以上時，變頻器會因電源阻抗較小，導致變頻器工作時因電源諧波的增加，造成變頻器整流電路中的整流二極管與電容發生損毀，因此在實際工作時，應采用電源適配電感器與濾波器組合使用。

圖1

1.2 電磁噪聲干擾與預防措施

1）電磁噪聲干擾。變頻器在工作時，其斬波通過高波頻率輸出。變頻器也因此在實際運行中相當于一個干擾源，產生大量的電磁噪聲。電磁噪聲根據傳輸途徑可分為3種：①輻射式電磁噪聲傳播，即通過與變頻器相連的輸出、輸入線路傳播。易受此種傳輸方式干擾的元器件大多數是傳感器、各類測量儀表等這一類外圍設備；②感應式電磁噪聲干擾。感應式電磁干擾，其主要產生原因為：變頻器附近的輸出、入線路的外部設備在電磁感應以及經典感應的作用下產生噪聲干擾；③電源傳播式噪聲干擾。電源傳播式噪聲干擾，其干擾傳播方式為：當變頻器與其外圍設備共同使用同一電源供電時，變頻器在運行時產生的電磁噪聲會通過相連的電源線傳入變頻器外圍設備，外圍設備在電磁干擾的影響下，易發生誤動作。

2）解決措施。輻射式電磁噪聲傳播的解決措施為：將線性濾波器安裝于變頻器輸出端或將噪聲濾波器安裝于電源輸入側，通過線性濾波器與噪聲濾波器抑制電磁噪聲干擾。

感應式電磁噪聲干擾的解決措施：變頻器外圍設備使用同軸電纜，或使用雙絞屏蔽線代替設備信號線，以此達到抑制或屏蔽感應式電磁噪聲干擾的目的。

電源傳播式電磁噪聲干擾的預防措施：采用降低載波頻率的方式，抑制電磁噪聲干擾。

2 變頻器外部電氣干擾與預防措施

在變頻器安裝位置附近，通常還安裝一些繼電器、電磁接觸器等電氣設備。這些電氣設備在實際工作時，會產生電磁噪聲干擾。電磁噪聲的產生，會對安裝于附近的變頻器產生一定干擾，在電磁干擾的作用下，變頻器運行可靠性受到影響，是變頻器易發生誤動作。為了保障變頻器能夠可靠運行，有必要對變頻器采取防干擾措施。

1）外圍設備需安裝電磁噪聲抑制器。解決外部設備對變頻器的電磁干擾，主要有兩種解決方式，一種是在外圍設備上安裝屏蔽設備，第二種就是對變頻器安裝屏蔽裝置。

電磁噪聲干擾來源于外圍設備，因此在干擾源頭安裝電磁噪聲屏蔽裝置有著良好作用。例如，在實際工業生產中，作為變頻器外圍設備之一的直流繼電器，其輸入端與變頻器的輸出端相連，為了防止繼電器產生的電磁噪聲對變頻器產生干擾，需在變頻器輸出端與繼電器輸入端安裝電涌吸收管，使繼電器產生的電磁噪聲干通過電涌吸收管的作用，抑制電磁噪聲，從而保證變頻器的運行可靠性。

2）變頻器本身安裝防干擾裝置。在對變頻器外圍設備安裝電磁噪聲干擾抑制器的同時，還可對變頻器本身安裝電磁噪聲抑制器。例如，通過對變頻器安裝濾波器，使外圍設備產生的電磁噪聲干擾信號在濾波器的作用下得到抑制、消除，從而達到抑制電磁噪聲干擾的目的。

3 結束語

在變頻器實際工作運行中，除外圍設備與變頻器本身產生的電氣干擾外，其工作環境對變頻器也存在一定干擾，例如：雷電、溫度、濕度、電網波動等，這些因素的變化對變頻器工作可靠性同樣產生較大影響。因此，在實際生產中，需對干擾因素進行分析，從而找出解決辦法，保障變頻器的工作可靠性。

參考文獻

[1]冉莉莉.變頻器的電氣干擾及抑制措施[J].電氣開關，2003（5）：5-6.

[2]徐以飛.通用變頻器的電氣干擾及抑制對策[J].南鋼科技，2001（3）：10-16.endprint

摘 要 當前，變頻器在工業生產中得到了廣泛運用。在變頻器運行過程中，易受到電氣干擾，影響變頻器工作穩定性，所以抑制電氣干擾對提高變頻器工作穩定性有著重要作用。文章就變頻器在運行中所受電氣干擾原因及預防方法進行簡要探討。

關鍵詞 變頻器；電氣干擾；預防措施

中圖分類號：TN773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0132-01

目前工業所用變頻器，其開關元件大多采用較大功率的開關元件，如：IGBT、GTO等。變頻器的主要控制方法有：U/F（恒壓頻率比）、PAM（脈沖幅度調制）以及矢量控制等。變頻器以其節能、軟啟動、多臺控制等優點在現代工業生產中得到廣泛應用。但變頻器也有自身缺陷，即易受到電氣干擾，干擾來源來自變頻器自身及外圍設備等，變頻器在電氣干擾下，其運行可靠性受到較大影響。因此，在實際應用中，需做好電氣干擾的預防措施，以保證變頻器能夠可靠運行。

1 內部電氣干擾與預防措施

在進行變頻器安裝或安裝變頻器柜時，變頻器干擾是每一位安裝人員所需重點考慮的問題。變頻器是為外圍設備的控制系統，一旦發生變頻器因干擾問題造成變頻器誤動作、當機時，被控制設備也因此停止工作，導致工業成產中斷，對工廠造成巨大的經濟損失。因此，保證變頻器的運行可靠性，對保障工業生產效益有著重要意義。

在安裝變頻器時，通過以下安裝處理，可以解決大部分電氣干擾問題：①將變頻器主電路與控制電路分開安裝，保證主電路與控制電路的線纜沒有交叉、纏繞；②將變頻器主電路線纜使用金屬管包裹，利用金屬管屏蔽電磁干擾；③嚴格按照接地標準對變頻器進行接地處理。

下面為具體干擾因素分析與解決措施。

1.1 高次諧波電氣干擾與預防措施

1）高次諧波電氣干擾。變頻器自身攜帶的整流電路在工作時會產生一種非線性諧波，即高次諧波。在實際工作時，變頻器自身所攜帶的整流器會產生一定量的高次諧波，這些高次諧波首先會產生一種輻射干擾，然后與電網系統相連的各個負載部分在帶有高次諧波的諧波電流作用下，造成電源側功率因數降低，對與電網相連的負載與變頻器自身產生不同程度的影響；除輻射干擾外，整流器還會產生傳導干擾，傳導干擾會使與變頻器相連的異步電動機發出電磁噪聲以及異步電機的銅損與鐵損增大，導致異步電機的效率與功率因數有較大降低、同時異步電機在運行時震動程度增加、機身溫度上升較快等影響。因此，為了保證變頻器與電源側負載運行的可靠性，需采取措施抑制或消除電源諧波干擾。

2）預防措施。如圖1所示，為抑制高次諧波措施圖，具體過程如下：①如圖1，在變頻器電源輸入側安裝電流濾波器，利用電源濾波器降低變頻器電源側的高次諧波電流；②在變頻器電流輸出端安裝電流濾波器，降低變頻器在工作時產生的高次諧波，從而有效降低異步電機運行時產生的電磁噪聲；③當電源容量超過500千伏安以上，且容量超過變頻器容量的10倍以上時，變頻器會因電源阻抗較小，導致變頻器工作時因電源諧波的增加，造成變頻器整流電路中的整流二極管與電容發生損毀，因此在實際工作時，應采用電源適配電感器與濾波器組合使用。

圖1

1.2 電磁噪聲干擾與預防措施

1）電磁噪聲干擾。變頻器在工作時，其斬波通過高波頻率輸出。變頻器也因此在實際運行中相當于一個干擾源，產生大量的電磁噪聲。電磁噪聲根據傳輸途徑可分為3種：①輻射式電磁噪聲傳播，即通過與變頻器相連的輸出、輸入線路傳播。易受此種傳輸方式干擾的元器件大多數是傳感器、各類測量儀表等這一類外圍設備；②感應式電磁噪聲干擾。感應式電磁干擾，其主要產生原因為：變頻器附近的輸出、入線路的外部設備在電磁感應以及經典感應的作用下產生噪聲干擾；③電源傳播式噪聲干擾。電源傳播式噪聲干擾，其干擾傳播方式為：當變頻器與其外圍設備共同使用同一電源供電時，變頻器在運行時產生的電磁噪聲會通過相連的電源線傳入變頻器外圍設備，外圍設備在電磁干擾的影響下，易發生誤動作。

2）解決措施。輻射式電磁噪聲傳播的解決措施為：將線性濾波器安裝于變頻器輸出端或將噪聲濾波器安裝于電源輸入側，通過線性濾波器與噪聲濾波器抑制電磁噪聲干擾。

感應式電磁噪聲干擾的解決措施：變頻器外圍設備使用同軸電纜，或使用雙絞屏蔽線代替設備信號線，以此達到抑制或屏蔽感應式電磁噪聲干擾的目的。

電源傳播式電磁噪聲干擾的預防措施：采用降低載波頻率的方式，抑制電磁噪聲干擾。

2 變頻器外部電氣干擾與預防措施

在變頻器安裝位置附近，通常還安裝一些繼電器、電磁接觸器等電氣設備。這些電氣設備在實際工作時，會產生電磁噪聲干擾。電磁噪聲的產生，會對安裝于附近的變頻器產生一定干擾，在電磁干擾的作用下，變頻器運行可靠性受到影響，是變頻器易發生誤動作。為了保障變頻器能夠可靠運行，有必要對變頻器采取防干擾措施。

1）外圍設備需安裝電磁噪聲抑制器。解決外部設備對變頻器的電磁干擾，主要有兩種解決方式，一種是在外圍設備上安裝屏蔽設備，第二種就是對變頻器安裝屏蔽裝置。

電磁噪聲干擾來源于外圍設備，因此在干擾源頭安裝電磁噪聲屏蔽裝置有著良好作用。例如，在實際工業生產中，作為變頻器外圍設備之一的直流繼電器，其輸入端與變頻器的輸出端相連，為了防止繼電器產生的電磁噪聲對變頻器產生干擾，需在變頻器輸出端與繼電器輸入端安裝電涌吸收管，使繼電器產生的電磁噪聲干通過電涌吸收管的作用，抑制電磁噪聲，從而保證變頻器的運行可靠性。

2）變頻器本身安裝防干擾裝置。在對變頻器外圍設備安裝電磁噪聲干擾抑制器的同時，還可對變頻器本身安裝電磁噪聲抑制器。例如，通過對變頻器安裝濾波器，使外圍設備產生的電磁噪聲干擾信號在濾波器的作用下得到抑制、消除，從而達到抑制電磁噪聲干擾的目的。

3 結束語

在變頻器實際工作運行中，除外圍設備與變頻器本身產生的電氣干擾外，其工作環境對變頻器也存在一定干擾，例如：雷電、溫度、濕度、電網波動等，這些因素的變化對變頻器工作可靠性同樣產生較大影響。因此，在實際生產中，需對干擾因素進行分析，從而找出解決辦法，保障變頻器的工作可靠性。

參考文獻

[1]冉莉莉.變頻器的電氣干擾及抑制措施[J].電氣開關，2003（5）：5-6.

[2]徐以飛.通用變頻器的電氣干擾及抑制對策[J].南鋼科技，2001（3）：10-16.endprint