何可 程曦 高炎
武汉钢铁有限公司 湖北武汉 430000
摘要：在我国工业发展不断进步的过程中变频器在各个行业中得以广泛应用，同时也对其安全稳定的运行提升更高标准。通过对目前能够涉及到的电磁干扰现象来分析这种现象的产生原理以及应对策略。基于此，分析了变频器的工作原理，从三个方面阐述了变频器产生了电磁干扰问题的原理及解决变频干扰信号的意义，提出了抗电磁干扰的相应对策。
关键词：变频器；电磁干扰；解决对策
引言
对工业进行建设时，设备运行的受关注程度是较高的，若想保证调速控制更为合理，必须要对变频器予以充分利用，确保设备操作、控制更加的精准。从检修工作的现状来看，变频器处于运行状态时，对其产生干扰的因素是较多的，而且问题来源呈现出多样性，若想使得干扰能够被切实排除，必须要深入分析各种影响因素，将成因寻找出来，在此基础上寻找到行之有效的解决方案。
1变频器原理
现阶段应用于工业控制的变频器有多种类型，以变换环节为依据对变频器划分，包括“交－交”“交－直－交”变频器；以直流电源性质为依据划分，包括电流型、电压型变频器；以调压方法为依据划分，PWM、PAM变频器。变频器的运行涉及多个环节，包括整流、滤波、制动、逆变等，不同环节起到的作用不同。50HZ交流电输入后，通过整流环节进行直流电转换，然后将高频交流成分利用滤波环节进行滤除，最终利用逆变环节形成交流电，其频率与幅值均处于可控范围内。作为控制、计算机、电力、通信等技术的融合产物，变频器因其稳定、高效、节能等特点被各大企业重视，但变频器的应用会对电力系统产生严重的干扰问题，不仅破坏电能质量，甚至会威胁到电力系统稳定运行。
2变频器应用中的干扰来源
2.1变频器对外界电气设备的干扰
变频器中的非线性负载是非常重要的部分，其与逆变作用密切相关，因此，当变频器突然打开或者突然关闭的时候，内部的逆变部分就会发生高速切换，进而出现一系列耦合性噪声。另外，在整流的过程中，交流电经过一系列电路转换成为直流电，这也就成为了电网的非线性负载，大量的谐波会在这一过程中产生。大量的谐波包括在输入、输出的电子流中，这些谐波将会以各种方式将能量传播到外界，从而导致外界的电子设备和变频器本身受到干扰。所以，就其他运行的电气设备来说，变频器也成为了一种电磁干扰源。
2.2变频器自身对外部的干扰
逆变器的一个重要结构是逆变器的整流桥。此负载产生的谐波会导致与其他电网中其他设备的谐波干扰。当它在高度开关的高速切换时工作时，它产生大量的耦合噪声，并且逆变器本身也是干扰源。输入和输出电流都会产生高次谐波干扰。从逆变器的电路结构来看，将逆变器的输入端子看作二极管整流和电容滤波器电路。根据电路结构原理，只有当电源线的电压电压大于电容器两部分的充电电压时，才产生充电电压。
3提高变频器抗干扰能力的对策
3.1干扰隔离
对变频器进行干扰隔离就是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们之间不发生电的联系。这样就能有效的把干扰隔离开。在实际的干扰隔离操作中，通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以隔离干扰。
电源干扰隔离可使用噪声隔离变压器，对变频器进行干扰隔离操作可以有效地提高变频器的抗干扰能力。
3.2屏蔽干扰源
屏蔽干扰源其实是减少干扰最有效果的方法，也具有一定的可操作性。通常，变频器外围都是一层金属壳，这样设计的目的就是为了屏蔽亦或是削弱电磁辐射。另外，如果用钢管对线路进行屏蔽，也是最佳选择。此外，调控变频器时，应该设计最短的信号线，20m为最高限度，并且为了使信号屏蔽作用达到最佳，应该采用双芯线路。此外，还要注意对屏蔽罩进行接地操作，该情况下才能使屏蔽到达一定效果。
3.3合理布局电线的排布
通过实际的调研发现，部分屏蔽器周围的电线排布和电线连接并不理想。首先，可以改进混频器地线的连接。合理安装接地线可以改善外界环境对转炉的干扰，减少转炉产生的电磁干扰。应该做两件事：转换器主电路的终端需要接地。电线的合理排布可包括：设备的电源线应当适当远离产品线的输入线；其他设备的电源线与输入线应当尽量避免与屏蔽器的线路平行排布（否则易导致产生电流场互相影响）。合理的排线布局可以有效地减少干扰的发生。
3.4利用变频器自身的频率调节能力
在变频器中安装了控制系统，通过其能够使得各种功能切实发挥出来。在变频器表面结构中加装了操作界面，通过其能够实现人机交互，将工作时的负载波段频率作为依据，并从工作需求出发对频率予以适当下调，使得数值能够处于合理范围中，保证运转正常。当然，通过此种方法无法将全部的干扰因素予以消除，即使频率已经下调，干扰依然存在，这个时候就要通过其他方法予以解决。
3.5合理规划电力系统布局
要进一步提升干扰抑制效果，需重视对接地系统的规划。应依据实际环境、运行要求等，规范接地系统、合理布局规划，确保变频器回路端子接地系统安装符合规范标准的要求。可运用两个地极进行工作接地系统的设置，按照规范要求将设备与接地系统装置之间的距离控制一定范围内，并在电柜箱中进行各设备接地端口的集中，然后将各个设备的接地点进行一一对应。禁止在电气外壳上接设地线，禁止在零线上接地。此外，在信号控制与传输过程中，需强化接地屏蔽工作，实现对工作电路接地的有效区分，进而提升变频器干扰抑制效果。
结语
随着自动化工业的蓬勃发展，变频器的使用自然也日渐普及，继而出现的一系列电磁干扰问题自然也需要通过各种手段去及时处理、解决。通过充分了解到的变频器工作原理，便能够准确地掌握解决变频器对于工业生产的严重影响的方式方法。于是，隔离干扰、合理布局电线的排布以及安装电磁干扰滤波器便成为了能够解决电磁干扰问题应当首要抓住的角度，这是更从改变变频器自身以及补救措施两个角度延伸出来的技术。
参考文献
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