怎样消除变频器对其它设备的干扰,变频器干扰怎么消除

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-07 07:50:21

随着变频器应用的普及,由变频器产生的干扰问题也变得越来越突出,本文将为最终用户详述EMC的相关知识,解决一些工程设备在工厂测试时一切正常,但安装到现场就会出现和干扰相关的问题的原因,针对这些干扰现象将给出相对应的解决方案。

一、 电磁兼容的概念

电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

因此,EMC包括两个方面的要求,一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。

在国际电工委员会标准IEC中,对电磁兼容EMC(ElectromagneticCompatibility)的定义为系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不会对其他系统和设备造成干扰。

EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部分,所谓EMI电磁干扰,是机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS则是指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。

各种电气或电子设备在电磁环境复杂的共同空间中,以规定的安全系数满足设计要求的正常工作能力。也称电磁兼容性。

它的含义包括:

Ø 电子系统或设备之间在电磁环境中的相互兼顾。

Ø 电子系统或设备在自然界电磁环境中能按照设计要求正常工作。

EMC在我们生活、工业设备等等是非常普遍的,可以说是无处不在,例如我们在打座机电话时如果附近有手机在接收短信时,听筒会出现嗞啦嗞啦的噪音,这就是常见的EMC现象。还有日常使用的微波炉,在前面板和外壳必须使用电磁屏蔽,自然界中的闪电,人手上的静电等等这些都是常见的EMC现象。

另外,在工业现场中,变频器、整流器、电焊机等设备对PLC的干扰,步话机对其它设备的干扰等等。

1. 电磁兼容的三要素

系统要发生电磁兼容性问题,必须存在三个因素,即电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。所以,在遇到电磁兼容问题时,要从这三个因素入手,找到造成干扰的根本原因,在工程实践中,往往要采取多种措施,才能解决电磁兼容问题。

(1)电磁干扰源

电磁干扰源分为自然的和人为的两种。

自然干扰源主要包括大气中发生的各种现象,如雷电等产生的噪声。自然干扰源还包括来自太阳和外层空间的宇宙噪声,如太阳噪声、星际噪声、银河噪声等。

人为干扰源是多种多样的,如电铃、气体整流器、手机、电热器、步话机、软起动器、变频器、伺服、整流器、接触器、中间继电器、开关、荧光灯、发动机点火系统、电弧焊接机、可控硅、逆变器、电晕放电、各种工业、科学和医用高频设备、电气铁道引起的噪声以及由核爆炸产生的核电磁脉冲等。

(2)耦合途径

即传输电磁干扰的通路或媒介。电磁干扰传播途径一般也分为两种:即传导耦合方式和辐射耦合方式。耦合途径的详细划分如图1所示。

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图 1电磁干扰的耦合途径划分

1)传导耦合

传导耦合是干扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一。

传导耦合必须在干扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接,电磁干扰沿着这一连接电路从干扰源传输电磁干扰至敏感设备,产生电磁干扰。

传导耦合的连接电路包括互连导线、电源线、信号线、接地导体、设备的导电构件、公共阻抗、电路元器件等。

传导耦合按其耦合方式可以划分为三种基本方式:

Ø 电路性耦合

Ø 电容性耦合

Ø 电感性耦合

实际工程中,这三种耦合方式同时存在、互相联系。

其中:电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。最简单的电路性传导耦合模型如图2所示。

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图 2电路性传导耦合的一般形式

当电路1有电压U1作用时,该电压经Z1加到公共阻抗Z12上。当电路2开路时,电路1耦合到电路2的电压为

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当两个电路的电流流经一个公共阻抗时,一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路,这就是共阻抗耦合,通过公共地线阻抗的耦合如图3所示,对于这种耦合应把接地线尽量缩短和加粗,降低公共地线阻抗。

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