变频柜控制系统中的干扰问题剖析

变频柜控制系统中的干扰问题剖析

黄忠敏

（大同煤矿集团供水分公司山西大同037003）

摘要：本文针对变频柜控制系统中的干扰问题进行分析，由于变频控制系统容易受到电磁等干扰，产生和传播途径的问题，给电力运输带来很多的困扰，采用抗干扰技术进行处理，控制好系统的通讯问题，消除动作的错误，采用抑制工作进行很好的干扰的消除，实现系统通道的畅通。

关键词：变频控制系统；变频干扰；抗干扰

在变频控制系统中，进行变频的干扰影响，是针对变频器进行的系统运行采取的抗干扰技术。该技术能够使得设备在硬件损害的情况下，避免控制事故的发生。变频器的干扰控制，一般是由于设备的问题产生的，在工程的生产线上可能就出现了问题，因此很好地查找原因，结合局的问题进行分析，能够采取正确的干扰抗击处理措施，防患于未然。

1、变频控制系统主要干扰源

1.1对于电网来讲变频控制系统的晶闸管逆变电路和整流桥在逆变输出回路中，属于非线性负载，输出电流信号可分解为只含正弦波的基波，受到PWM载波信号调制的脉冲波形的影响，整个流桥电网非线形出现了负载问题，输出回路电流信号也和其他各次谐波的信号，这些谐波除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外[1]，还有许多频率很高的谐波成分，带来干扰耦合和电流，导致一定干扰出现，通过阻抗耦合和回路耦合将干扰带入到电路中，对于变频器的逆变器可以采用先进技术，加入磁环滤波器等方法，产生的谐波会统一到电网电子和电气设备干扰中，进行电气设备电磁干扰源研究，供电网电磁噪音可以通过电源电路等很多剃净进，对于系统电子和电气设备使用降低载波频率和在变频器输入途径，对变频器系统干扰问题分析处理方法，当孔洞和电磁波接近时候，进行作用分析，产生大量耦合型噪音问题，干扰途径主要就是对于变频器产生功率比较大谐波，对主要就是电磁辐射和传到耦合，速度就会不稳定，电磁辐射变频器没有封闭的金属外壳可以通过空间辐射电磁波，变频器外部辐射也会干扰到变频器工作[2]。

1.2传导方面，电机停机检查信号线屏蔽接地，进行一定干扰变频器研究，可以把变频柜进行配电安装。对于变频器配电柜和动力配电安装距离要注意，如果电机运行中停机，会受到干扰。因此将电磁干扰可以和辐射干扰对比后，相邻其他线路和感应耦合变频器都会产生很大耦合，供电电网信号会通过途径进行干扰。

2、变频柜控制系统抗干扰策略

变频器在工作中动力电缆选用金属外壳，由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，导致控制单元失灵或损坏，各电气元件，往往会使整个系统无法工作，且屏蔽层应接地。除此之外，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，所有的元器件均应可靠接地，柜内仪表和电子系统，仪器有一定的干扰。应尽可能使它们按９０度角交叉。因此，控制电缆选用屏蔽电缆，变频器和电机的距离应该选用屏蔽变频器对仪表的干扰。应该尽量的短。减小了电缆的对地电容屏蔽电缆，如果处理不好电磁干扰，即使在控制柜中也要如此，全部用穿线管屏蔽，这样从变频器到电机，与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，减少干扰的发射源。这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，如果控制电缆和电源电缆交叉。

2.1考虑整个系统的电源质量问题。电机电缆应独立于其它电缆走线，需要考虑控制电源的抗干扰措施。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上，变频器在工作中由于整流和变频，其最小距离为５００ｍｍ。同时，应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。从而影响其他仪表变频器本身，动力电缆选用变频器有关与屏蔽的三芯电缆的模拟信号线会因为干扰而出现保护，。最好选用屏蔽双绞线，当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，或遵从变频器的用户手册，避免产生高次谐波[3]。

2.2做好干扰隔离，从干扰源头和容易受到干扰的部分进行隔离，将干扰进行传导，注意在变频调速传动系统中，应用噪声隔离变压器，在系统线路中设置滤波器，通过电源线进行电源从电动机到电磁噪声的输出设置，防止滤波器在电源干扰下发生命案，使得线路中的电子设备出现了切断干扰的耦合通道，降低系统干扰信号。一般采用抗和防的方法，运用系统硬件的抗干扰和软件的抗干扰的方法，将容易被干扰的地方加以隔离，不发生电的联系，在系统线路中设置滤波器的作用，就是通过电源线将电动机等进行变频器的输出，得到了变频器输入侧的设置，线路中如果有敏感的电子设备，可以设置电源噪声滤波器免于传到干扰。在变频器的输入和输出电路中，除了谐波成分之外，还要进行谐波电流的船舶，防止出现其他设备的干扰信号，采用滤波器的目的就是削弱频率较高的谐波分量[4]。

结语：

当前进行干扰抑制的较好方法就是屏蔽干扰源，变频柜本身是金属屏蔽的方式，电磁干扰发生干扰泄露，输出线最好是干骨干屏蔽，外部信号控制变频器的时候，信号线要尽可能短，与主线路要完全隔离，不能放在一个线槽或者配管内，周围的电子敏感线路必须要进行屏蔽，屏蔽罩要可靠接地。

参考文献：

[1]史进军.矿用防爆变频调速绞车存在的问题与防治[J].河北煤炭，2012，（6）：35-36.

[2]胡月.提高油井低压供电系统电能质量的探讨[J].石油石化节能，2015，（7）：31-32，34.

[3]王本京.DCS通信故障分析[J].石油化工自动化，2015，（4）：72-73，76.

[4]沈来根.对电力用户分散谐波源进行实时监控管理[J].电世界，2014，（11）：28-29.