【摘 要】随着工业自动化的发展，变频技术已经上升为工业自动化技术的主流。变频器的使用过程中也出现了许多干扰性问题，为保证变频器在电机运行过程中安全稳定运行，控制变频器中出现的干扰问题必须寻找解决这些问题的有效措施。
【关键词】变频器;干扰;控制
随着科学技术的发展变频器在工业生产中的应用日益广泛，其在各个领域中的应用使得系统运行更加稳定，经济效益有了更进一步的提高。变频器自身具有优越的软启停功能，既保护了运行设备又节约了能源提高了效率。然而在设备运行过程中所带来的干扰问题也在使用过程中日益突出。这些干扰问题不仅会污染电厂的供电系统，还会干扰周边的运行设备导致测控系统失灵，甚至可能破坏整个系统的稳定性。因此必须对变频器的干扰问题作出相应的对策方法。
1 干扰问题的来源
1.1 外部对变频器产生的干扰
外部对变频器产生的干扰主要是指外围设备及临近设备的电磁干扰对变频器产生的影响。在变频器工作运行过程中，它会对电源侧和输出侧的设备产生谐波干扰，产生的被污染的交流电网对变频器的供电电源产生干扰，影响变频器的正常运行。长期的电流干扰不仅会导致变频器对周边的其他设备产生干扰信号，还会降低电网用电设备的效率，使变压器产生机械振动，造成局部发热、绝缘老化，使得变频器不能稳定的正常运行，最后影响整个电力系统的正常运行，影响电力的稳定供应。
内部对变频器产生的干扰主要是指变频器产生的电磁噪声、泄露的电流和谐波等外部干扰因素对自身的设备及邻近的设备产生的干扰。在变频器运行过程中电流会产生强大的电磁干扰，这种运行中产生的电磁干扰会通过电路传导和磁场的形式传播干扰运行的传输信号。同时在变频器运行过程中，强大的传输点了对电网来说也是强大的负载，在强大的负担下电流的高速切换会导致传输的电流产生污染，产生强大的干扰信号，影响电流的正常传输，最后干扰变频器的正常运行和工作。
2 干扰产生的途径
2.1 电磁辐射
在变频器运行过程中，周边的设备及其邻近的设备都会产生强烈的电磁辐射，从而对变频器的正常运行产生强烈的干扰，影响变频器的正常运行。在一些强电流设备运行过程中，会产生强烈的电磁辐射磁场，强烈的电流通过和容易导致 电磁辐射的材料所造成的电流磁场。当变频器不是处在一个完全封闭的金属外壳内时辐射的电磁波就可能通过变频器金属外壳的空洞或缝隙形成干扰信号，向四周辐射，影响变频器和其周边电子器械的正常运行，[1]甚至影响整个电力系统的正常稳定运行。
2.2 传导途径
与辐射干扰相比，其传播路程可以很远，最典型的的干扰途径就是在电流的运输过程中低压网络变频器产生的干扰信号沿着配电变频器进入其他配电网络，是与之相连的其他配电变频器产生干扰。总而言之，也就是说伴随着电流之间的运行传输，变频器产生的干扰信号也随着电流网络相继传播，最后进入至整个配电网络，对整个配电网络产生干扰信号，干扰整个变频设备的正常运行。
2.3 感应耦合途径
当变频器在工作运行过程中，干扰源不是直接与其它的导体设备相连接的，在传输过程中干扰电路的端口电压会导致干扰回路中的电荷分布，以至于这些电荷产生电场，在变频器中随着和其他导体和导线之间电流的输入输出产生感应耦合。当变频器的容量较大时，网络电压会产生畸变，当电场随时间变化，敏感回路中的时变感应电荷就会在回路中形成感应电流，在变频器运行工作过程中电磁感应耦合电力线路中流过电流时会产生交变磁场，这种磁场产生的高次谐波信号就会通过感应耦合的方式沿着电流的传播干扰相连的其他设备电路，[2]感应耦合之间的传导导致变频器的正常运行产生问题。
3 干扰抑制措施
3.1 隔离
隔离既可以是将易受干扰接收的部分同干扰源头采取隔离方法，切断干扰耦合通道，使其之间信号不能正常传输发生隔离作用，从而达到抑制干扰的目的。也可以采用隔离变压器、光电隔离和继电器隔离等方法，用来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度，把各种模拟负载和数字信号源隔离开来，也就是把模拟信号和数字信号断开，避免干扰信号的传导。隔离变频器上的干扰信号，减少干扰信号对设备的危害或是将干扰减小减弱，减轻对变频器造成的危害，保证设备的健康运行。
3.2 滤波
为了防止干扰影响变频器的正常运行，在谐波的处理方面应当采用无源滤波技术和有源滤波技术两种，它们能有效消除谐波对电网的影响。无源滤波装置结构简单，成本较低，技术已比较成熟，但也存在难以克服的缺陷。源滤波技术是一种新型的谐波治理技术，它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。实现了动态补偿，可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应速度，但其成本较高。由于电网功率因数较低，大功率的变频器更容易产生更大的影响，为抵抗在变频器运行过程中产生的干扰，可以采用这两种滤波技术防止干扰。
3.3 屏蔽
变频器是由极精细的微处理器等集成电路组成的，对其他组件产生的电磁干扰比较敏感，很容易由此引起严重的错误。其他组件的电磁干扰从变频器控制电缆为途径进入，所以要对电缆采取较强的抗干扰措施。靠近变频器一侧应接控制电路的公共端，而不能接在变频器的接地端或者直接接地。屏蔽层的另一端悬空处理就可以，信号线采用双芯屏蔽，并与主电路及控制回路完全分离，不能放于同一配管或线槽内，[2]周围电子敏感设备线路也要求屏蔽，为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。
3.4 接地
正确的接地方式对变频器的正常运行至关重要，正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰，又能降低设备本身对外界的干扰，在很大程度上抑制内部噪声的祸合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。当变频器与其他设备或多台变频器同时需要接地时，所有设备应单独分开接地，而不能将一台或者多台设备的接地端连接后再接地。要根据具体情况采用，要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。减少变频器和其他设备之间的相互干扰，使变频器和其他设备能够正常工作，发挥更好的作用。
3.5 加装电抗器
电抗器主要能控制高次谐波的干扰，变频器本身就是高次谐波发生器，而电抗器能阻碍谐波的外部发送，同时也避免外部谐波进入变频器内部。为改善变频器输出电流，减少电动机噪声，可在变频器输出端加装交流电抗器，为抑制变频器输入侧的谐波电流，改善功率因数，可在变频器输入端加装交流电抗器。电抗器不仅可以减少谐波的输出和输入，同时还可以改变线路电源的过压保护。
3.6 正确安装
为保证在后期的投入使用过程中出现更少的问题，在变频器的安装初始阶段就应当正确的对变频器进行安装。由于工艺安装不合理带来的问题，从而使系统容易接受干扰， 选择合理地接地方式、合理的电源、正确的安装方式可以确保变频器安全和无故障运行。（下转第248页）
（上接第218页）4 结语
为了推动发电厂整定计算系统的实用化进程，随着新技术和新理论不断在变频器上的应用，变频器应用存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿以及科学技术的发展来提出解决这些问题的实际对策伴随着工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高，变频器中出现的问题都有解决的可能。
【参考文献】