变频器电气干扰原因分析及预防探讨

变频器电气干扰原因分析及预防探讨

张冬来毛帅

身份证号码：410883198611213513    身份证号码：410811199506110072

摘要：随着时代的不断发展，变频器的使用越来越广泛，但在使用过程中会造成严重的电磁干扰。它对自动化系统的正常运行有重大影响，严重时可能导致系统故障、检测失控，并有可能引发安全事故。在正常运行过程中，它也可能受到外部干扰的影响。因此，有必要分析干扰的原因，并采取有针对性的解决方案。

关键词：变频器；电气干扰；原因分析；预防探讨

1 变频器的简单介绍

变频器是一种改变电机电源频率的装置。变频的本质是变频电源，属于电力电子技术和变频技术综合应用的产物。变频器的主要部件包括微处理器、驱动器、逆变器、滤波器和整流器单元。为了有效地保护变频器的正常运行，内部集成了过载、过电流和过电压保护单元。随着工业的不断发展，变频器的使用也在不断增加。在实际使用中，变频器主要用作交流电机的驱动器，可以有效地提高电机的转速范围，降低运行中的能耗。

2变频器电气干扰的原因

2.1非线性谐波

在变频器的使用过程中，电干扰是最重要的问题，需要认真对待。产生电气干扰的原因相对较多，非线性谐波是一个重要原因。在变频器的实际使用中，非线性谐波通常被称为高次谐波。一旦变频器启动，系统中将产生非线性谐波。随着变频器的长期使用，这种高阶谐波将继续存在，并表现出逐渐向外扩散的特性。根据这种谐波的形成机制，它是在变频器的内部系统中产生的，例如周围的电路或各种部件。变频器运行过程中一旦产生谐波，将影响整个变频器的正常使用。根据变频器的实际使用情况，变频器往往与其他电网负载部件存在相邻关系。在谐波干扰下，电源负载部件功率侧的功率监测值显著降低。由于部件异常，异步电动机无法维持在正常运行条件下。长时间保持这种异常情况可能会导致电机产生噪音、振动，甚至暂时错位。如果这些问题得不到解决，将进一步影响变频器系统的正常使用。在使用过程中，变频器会迅速升温，并可能导致部件损坏。

2.2电磁噪声

2.2.1光彩照人。电磁噪声的存在也会影响变频器的正常使用，因为电磁噪声引起的电气干扰有多种表现形式。辐射噪声干扰更为常见。在辐射噪声干扰模式下，输入和输出线路是噪声传播的介质，传播对象主要是变频器周围的各种工作部件或设备。当变频器在使用过程中发生辐射噪声干扰时，电气系统无法维持正常工作条件，导致系统内某些设备功能异常，影响设备在整个系统中作用的发挥。

2.2.2感应式。感应型也是电磁噪声的一种表现形式。对于变频器等特殊设备，在生产领域应用时，随着变频器的运行，会经常发生电磁感应和静电感应。当不同的系统相互感应时，由于分布着各种输入和输出线路，产生的电磁干扰会在更大的范围内传播，从而干扰原有的系统平衡，这对变频器的使用产生了负面影响。

2.2.3 功率传播。在变频器的运行和使用过程中，电力传输也会引起电气干扰，从而对其运行状态产生不同程度的影响。从变频器的工作原理来看，在正常工作时，电机产生的功率为其他部件提供足够的能量。在这种情况下，噪声源沿着电流方向逐渐向周围传播，这就是变频器的功率传播现象。电力传输也会对变频器造成电气干扰，这是很难避免的，因为只要变频器处于工作状态，电机就需要长时间连续供电，在供电的同时同步产生电力噪声。

2.3泄漏电流

变频器中的电气干扰是由多种因素引起的，漏电流也是一个重要原因。与其他电流相比，电力线中会产生泄漏电流。根据系统中电源线的组成，其两端分别连接到变频器和接地。漏电流有时大，有时小，分布电容是决定漏电流大小的重要因素。从漏电流产生的角度来看，载波频率是主要因素。根据变频器中泄漏电流的类型，主要包括以下两种类型。

2.3.1地漏电流，这种类型的电流是由地球和电力线之间的相互作用引起的。在这种电流条件下，断路器、继电器和其他设备将受到严重干扰。一旦这种电流干扰没有得到有效控制，这些设备的动作可能会出现错误，导致它们无法正常工作。如果在设备使用过程中能够降低载波频率，对接地漏电流引起的干扰有一定的预防和控制作用。但在此过程中，需要根据变压器运行和使用情况的调查，配备相应的外围设备。

2.3.2 线对线泄漏电流发生在不同的线路之间，一侧是电源线，另一侧是周围的线路。当发生线对线泄漏电流时，周围设备可能会出现异常运行。在相对严重的情况下，可能会对变压器部件造成损坏，导致变压器异常运行。在漏电流中，电力线是最需要注意的方面。通常，电力线的长度控制需要与需求相结合。例如，当变频器功率为3.7kW作为边界时，电力线的长度应控制在3.7kW以下50m以内，3.7kW以上的电力线长度应保持在100m以内。

3有效抑制通用变频器对外部设备造成的电气干扰

通用变频器在使用过程中会受到外部设备的干扰，因此有必要屏蔽这些干扰。但与此同时，通用变频器也会对外部设备造成干扰。这种干扰也会对外部设备的正常使用产生影响，因此也有必要加以抑制。

3.1通用变频器产生的电磁噪声浅析

通用变频器在运行过程中，会成为电磁污染源，对周围环境造成干扰。如果外部设备正在运行，通用变频器的存在将直接导致外部设备停止运行并造成损坏。此外，通用变频器在使用过程中也会产生电磁噪声，主要包括三种类型：辐射传播噪声、感应噪声和电源传播噪声。为了最大限度地减少通用变频器产生的噪声，第一步是分析噪声的类型，以便“根据情况进行适当的处理”。

设备正常工作时产生电磁波的主要原因有两个：一是设备内部连接产生的电磁波；第二个原因是在输入电路和输出电路之间没有电隔离。此外，电磁辐射的类型通常分为三种：直接辐射、功率辐射和电机干扰辐射。

3.2抑制感应噪声的措施

在通用频率转换器的操作期间，可能出现能够感测噪声的噪声结构。这是一种通过使用功率电路产生的噪声，其传播与其他类型的噪声不同。因此，在实践中，这种噪声分为两类：电磁感应噪声和静电感应噪声。与其他类型的噪声一样，这种类型的噪声也会影响外部设备的正常运行。然而，与其他方法相比，这种特殊噪声的处理存在显著差异，基于这种噪声的独特特性，有必要使用同轴电缆而不是屏蔽线。

3.3采取合理的措施有效的抑制电源传播噪声

所谓电源传播噪声是指通过电源作为介质传播的噪声。这种介质通常有两种形式：电源线和接地线。在通用变频器和外部设备同时运行的过程中，通常会产生输电噪声。然后，这种噪音会通过电源线传播，从而影响外部设备的正常工作，甚至延迟工作进度。对于电力传输噪声的抑制，也可以使用上述文章中提到的方法。

3.4通用变频器泄漏现象分析

当通用设备工作时，只有一小部分设备会出现泄漏。此外，漏电现象主要发生在电源线和接地线之间，这通常是由于电容分布不均匀造成的。在实际生产过程中，泄漏主要有两种形式：接地泄漏电流和线路泄漏电流。设备泄漏可能导致设备故障。因此，必须采取合理的措施来防止泄漏的发生。

结束语

随着时代的不断发展，变频器在工业中的使用越来越多。在运行过程中，它容易受到外部干扰，这会妨碍变频器正常工作，也会对外部设备造成严重干扰。为了有效解决这个问题，我们应该首先了解影响变频器正常运行的干扰源，并采取一些有效的预防措施，防止干扰进入变频器内部，同时确保变频器的正常运行，而不影响其他设备。随着变频器技术的飞速发展，我们也应该积极选择抗干扰性能更好的变频设备。

参考文献

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