变频器电磁干扰的三种方式
变频器是利用变频技术和微电子技术,通过改变电动机工作电源的频率来控制交流电动机的一种功率控制装置。在工业领域,变频器的干扰问题越来越严重,甚至导致控制系统无法正常投入使用。然而,变频器的工作原理注定会产生强烈的电磁干扰。 在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子设备的广泛使用,系统的电磁干扰越来越严重,相应的抗干扰设计技术也越来越重要。工频变频器系统的干扰有时会直接导致系统硬件的损坏。有时,虽然不能损坏系统的硬件,但往往会导致微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化设备开发和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源和传播方式,然后针对这些干扰采取不同的措施。 逆变器包括整流电路和逆变电路。输入的交流电通过整流电路和平滑电路转换成直流电压,再通过逆变器将直流电压转换成不同宽度的脉冲电压。用这个PWM电压来驱动电机,可以达到调节电机转矩和转速的目的。这种工作原理会导致以下三种类型的电磁干扰: 1、变频器射频辐射干扰 射频辐射干扰来自变频器的输入和输出电缆。在上述射频传导发射干扰的情况下,当变频器的输入输出电缆上存在射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,导致辐射干扰。工频转换器输出电缆上传输的PWM电压也含有丰富的高频成分,会产生电磁波辐射,造成辐射干扰。辐射干扰的特点是当其他电子设备靠近变频器时,干扰现象变得严重。 2、变频器谐波干扰 整流电路产生谐波电流,在电源系统的阻抗上产生电压降,导致电压波形失真。这种失真的电压会干扰许多电子设备(因为大多数电子设备只能在正弦波电压条件下工作),常见的电压失真是正弦波顶部变平。当谐波电流恒定时,在供电较弱的情况下电压畸变更为严重。这种干扰的特点是它会干扰使用同一电网的设备,无论设备与逆变器之间的距离如何。 3、变频器射频传导发射干扰 由于负载电压是脉冲状的,所以工频转换器从电网中汲取的电流也是脉冲状的。这种脉冲电流含有大量的高频成分,造成射频干扰。这种干扰的特点是会影响使用同一电网的设备。无论设备与变频器之间的距离如何,都会发生干扰。 |