变频技术应用及其干扰问题的应对

王洪银

【摘 要】变频技术应用日益广泛，其功能和性能指标，是首先要受到关注的。变频技术应用中多出现干扰问题，影响了该技术的推广，本文总结了几种抑制干扰的应对措施。

【关键词】变频器；干扰；抑制；接地；屏蔽

随着电力电子技术的不断发展，交流变频技术日趋成熟，在许多传动领域可完全取代直流调速传动，性能指标毫不逊色。

作为变频技术的核心部件——变频器具备诸多功能，集电力电子和计算机技术于一体。体积越来越小，功能越来越完善。

变频器为双闭环自动控制系统，通常是电压和电流两个负反馈环，其中电压环与外加速度环（即带PG控制）为同级，可由跳线设置，根据需要选择。CPU管理I/O接口，设置参数，程序管理，监测异常，自行侦测负载数据，存储并显示故障情况。还可外接速度（甚至是电机传动输出的直线速度）、频率、电流等参数显示仪表。控制模式分为V/F控制，带PG V/F控制，开环矢量控制，闭环矢量控制四种。调速方式有两种选择：1.多段式控制，最多可用9段频率指令，最低可于6Hz寸动运转。2.模拟量（电压0-10V，电流4-20mA）信号控制，无级调速。调速精度达到±3%-±0.03%，启动转矩可达150%Me。多功能输出端子，分为两种形式：其一为继电器输出，耐电压高，电流容量大。可作为与变频器连动设备的控制信号，比如制动器。其二为光耦合集电极开路电路输出，抗干扰性强，可用于48V，50mA以下的电路，通过程序设置输出某种情景状态，比如运转中或某一故障报警。

变频器状态显示丰富，功能多样，传动性能指标优良，不断被推广使用。在使用中，变频传动控制系统常常受到干扰，出现误动作等异常情况。如何解决变频技术应用的干扰问题，成为电气工程人员的课题。本文就这一问题谈几点经验。

干扰的形成有三个要素：干扰源、藕合通道、干扰对象。

因此处理干扰问题的方法，相对应的有两种：1、积极的措施——抑制干扰源，2、消极的措施——提高对象的抗干扰能力，抑制传输干扰的耦和通道。

1 抑制干扰源的具体措施

1.1 在主回路变频器两侧加装干扰滤波器，如图1 。

图1

1.2 在控制回路与变频器主回路之间加装隔离变压器，如图2。

图2

1.3 在控制输入信号上使用屏蔽电缆或双绞线。屏蔽电缆的金属层应一端接地，一端悬空。切勿双端同时接地和多次重复接地。一般应以变频器侧悬空，使之不受迷散电流的影响。

1.4 当控制信号输入线路过长时，可将多段式控制信號（开关量）输入至与变频器近距离的PLC，由其转换为模拟量，提供给变频器，利用开关量（通断两个状态）及PLC抗干扰性强（输入为光电耦合电路）的优点。

1.5 正确可靠的接地，以大地作为零电位点，要求有良好接地，即接地阻值要符合技术要求。接地体材料以铜板压接引下线，合理的土方施工及改善接触电阻的措施（防潮、减缓氧化及改善土壤的化学成分）。屏蔽接地应于电缆一端接地，切勿两端同时接地，形成共模干扰。正确接地才能屏蔽干扰，否则，会适得其反。变频器和电机应分别接地，应避免与屏蔽接地共用接地线或近距离，不可形成接地回路。

2 减轻耦合程度及抗干扰措施

2.1 变频器主回路应与控制信号回路分离敷设，直线距离因大于20cm，控制线路敷设距离应尽量缩短，一般在60米以内，截面不小于0.75mm2。

2.2 紧急情况，指令强行制动，此指令优先于变频器的输出制动信号，适用于对制动要求较高的传动场合。

2.3 必要时电机负荷电缆采用屏蔽动力电缆。

[责任编辑：王春燕]