摘要：随着我国科技的不断发展，变频器等电力电子装置在各种工商业控制系统中得到广泛应用。但随之而来的是各个系统之间的电磁干扰日益严重，为了提高抗干扰性能，抗干扰系统的设计技术就显得重要起来。本文通过变频器干扰的来源、传播方式及防抗干扰采取的措施进行了阐述，在此基础上提出自己一些不成熟的意见及建议供大家参考。
1.变频器概念及工作原理
1.1变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器可分为电压型和电流行两种变频器。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路。
2.对变频器干扰的来源的分析
2.1来自外部的干扰
电力供电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源来干扰变频器。电网中存在许多谐波源，如各种整流设备、交流和直流互换的设备、电子电压调整的设备，非线性负载及照明设备等。这些负荷都能使电网中的电压、电流发生波形畸变，从而对电网中的其它设备产生危害干扰。变频器的供电电源受到污染的交流电网的干扰后必须及时处理，否则电网噪声就会通过电网电源电路对变频器进行干扰。供电电源对变频器的干扰主要表现有过压、欠压、瞬时掉电、浪涌、跌落、尖峰电压脉冲、射频干扰等行为。
2.2变频器自身对外部的干扰
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器多数采用PWM技术，当工作处于开关模式并且进行高速切换时，产生许多的耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备就形成一种电磁干扰源。
变频器的输入和输出电流中，都含有许多的高次谐波成分。除了能够构成电源无功损耗的低次谐波外，还有很多频率高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的干扰信号传播出去，形成对变频器自身以及其它设备的干扰信号。
3. 变频器干扰信号的传播方式
3.1线路的传播
首先，干扰信号通过电源线路进行传播。由于变频器的输入电流中有比较高的高次谐波成分，迫使电压产生较高的脉动，再传播到同一网中的其它设备上。其次通过地线的传播。多种设备的地线如果连接在一起，变频器输出的电流中就出现高频信号，高频信号就会通过地线将其传播到其它的设备上。
3.2电磁波的传播
在变频器的输入与输出电流中由于都含有较高频率的高次谐波成分，因此，电流所产生出的电磁厂就具有了辐射功能，同时由于其它设备因为接受到电磁波的信号而会受到干扰。谐波电流的频率越高，其辐射能力也就越强，传播的距离则较短。相反，谐波电流的频率越低，则其产生的辐射也就较弱，而传播的距离就比较远。
3.3电磁的感应传播
如果其它设备的控制线过于接近变频器的主电路的输入输出时，将会切割主电路中所产生的高频电磁场，从而产生干扰信号。
3.4静电感应传播
如果变频器的输出主电路过于接近其它设备的控制线，高频电压信号就将从变频器中输出，而后通分布在过线间的电容再传播到其它的设备中去，形成相互干扰。
4.变频器抗干扰的措施
从电磁性的基本原理中分析出，电磁的干扰源、电磁的干扰途径、对电磁干扰敏感的系统是形成电磁干扰的三要素。采用硬件和软件抗干扰措施可有效防止干扰。抗干扰措施中最基本和最重要的就是硬件抗干扰。其通常从抗与防两方面采取措施，抑制与消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性是硬件抗干扰的总原则。在作业时可具体采用隔离、滤波、屏蔽、接地等措施。
4.1抗干扰的隔离
是指把干扰源与易受干扰的部分从电路上隔离开来，切段它们与电的联系。在变频调速传动系统中，常常是在电源与放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以防其传导干扰，电源隔离变压器可采用噪声隔离变压器。
4.2滤波器的设置
为了抑制干扰信号通过变频器利用电源线传导干扰到电源到电动机的情况发生，可以采取在系统线路中设置滤波器的方法。在变频器输出侧设置输出滤波器，可有效减少电磁噪声和损耗。在变频器输入侧设置输入滤波器，可减少其对电源的干扰。线路中若安装有敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器可有效避免传导干扰。在变频器的输入与输出电路中，除了低的谐波成分外，还有很多频率高的谐波电流 ，它们通过各途径把干扰源传播出去，对其他设备形成干扰信号。利用滤波器可以有效削弱频率较高的谐波信号的干扰。
4.3对干扰源的屏蔽
对干扰源的抑制采取屏蔽的方法是最有效的。变频器通常用铁壳屏蔽，防止电磁干扰的泄漏。用钢管对输出线进行屏蔽，尤其是变频器用外部信号控制时，要求信号线控制在20m以内，采用双芯屏蔽，必须与主电路线及控制线成分离状态。对电子敏感设备线路也要进行屏蔽。必须使屏蔽罩可靠接地，才能使屏蔽产生有效。
4.4确保接地
良好的接地不但能确保系统有效地抵御外来干扰，而且能降低设备对外界的干扰。在实际运用中，常常会出现系统电源零线、地线不分、控制系统屏蔽地等连接不规范的情况，致使系统的稳定性与可靠性大大降低。 对于变频器来说，要提高其抑制噪声能力与减小其干扰，采取主回路端子的正确接地方法是一种重要的手段。对变频器接地导线截面积要控制在2.5平方毫米以上，长度20m内。变频器的接地与其它动力设备接地点必须分开，不能共用。
4.5电抗器的采用
在变频器的输入电流中，频率低的谐波分量占的比重比较高，它们不但对其它设备的正常运行可能产生干扰，而且它们对无功功率的消耗也很大，使线路功率下降。抑制较低谐波电流的有效方法是在输入电路内串入电抗器。
4.6理布线
通过合理的布线可以对感应方式传播的干扰信号进行有效的消弱，确保信号的正常运行。
5.结束语
在实际工作中，变频器的干扰只要采取适当方式是可以克服的，关键是必须找出他的传播途径。通过本文的分析，我们基本上解决了干扰源的传播途径问题，这样变频器就将会给我们带来更多的方便。
