随着现代工业对控制要求的不断提高，变频器以其调速精度高、节能效果好、运行可靠、可频繁起制动控制灵活等优点在工业生产的各行业得到了日益广泛的应甩但变频器是一个电子设备，工作在电磁环境恶劣的工厂，易受外部干扰信号的影响，同时其本身也会向周围发出电磁干扰信号，影响其它电子设备及系统的正常运行。所以，为了保证变频器及控制回路的正常工作，在应用变频器设备的设计中，抗干扰技术是不能忽视的。

　　1变频器自身谐波干扰1.1变频器谐波产生机理变频器工作原理框图如所示：变频器的变频原理一般为交一直一交工作原理，外部输入380V 50Hz的工频电源，经三相桥路整流变成直流电压信号，经电容滤波、大功率晶体管开关逆变为频率可变的交流信号。在整流回路中，输入电流为不规律的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，其中高次谐波将干扰输入供电系统在逆变输出回路中，输出电流信号是受PWM载波信号调制成脉冲波形，其波形也可分解为基波和其它高次谐波，而高次谐波电流对负载造成直接干扰另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备1. 2抑制谐波干扰的技术谐波的传播途径有传导和辐射，解决传导干扰的措施主要是把传导的高频电流滤波掉或采用隔离措施；解决辐射干扰的措施主要是对辐射源或被干扰的线路屏蔽具体措施有：①变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立或在变频器和其他用电设备的输入端安装隔离变压器，切断谐波电流②在变频器输入端与输出端串接合适的电抗器或安装谐波滤波器，吸收谐波电流，或大电源或负载阻抗，达到抑制谐波的目的。③电动机和变频器之间的电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆，并与其它弱电信号在不同的电缆沟中分别敷设，避免辐射干扰④信号线采用屏蔽线，布线时与变频器主回路控制线应有一定距离，切断辐射干扰⑤变频器使用专用接地线采用粗短线接地，邻近其它电器设备的地线应与变频器配线分开，这样能有效抑制谐波电流对邻近设备的辐射干扰），女，陕西人，讲师，在职研宄生，主要从事机电传动控制及检测传感技术的研宄和教学工作。

　　2变频器控制回路的抗干扰技术变频器本身是一个干扰源，而其周围的控制回路大部分是小能量、弱信号回路，极易受其他电磁装置的干扰，造成变频器自身和周围设备无法正常工作。所以在使用变频器时必须对控制回路采取抗干扰措施2.1干扰信号入侵变频器的途径由于变频器与外部信号进行交流的基本回路有两种：模拟回路和数字回路。模拟回路有电流信号回路和电压回路；数字回路有开关信号回路、变频器开停指令、正反转信号指令等外部信号经过基本回路导入变频器，同时干扰源也在其回路上产生干扰信号，以控制回路的电缆为媒体进入变频器，影响变频器的正常工作。

　　2.2干扰的类型2.2.1静电耦合干扰变频器控制电缆与周围电气回路的电容耦合干扰，包括电路周围物体上聚集的电荷对控制回路的泄放，以及周围的大载流导体产生的电场通过寄生电容对变频器产生耦合干扰2.2.2静电感应干扰周围大电流电器产生的磁通变化在变频器控制回路中感应出电动势如动力线电动机、变压器继电器等都能产生这种磁场2.2.3电磁辐射干扰由各种大功率高、中频发生装置，各种电火花以及电台等产生高频电磁波向周围空间辐射，变频器的控制电缆成为接收天线，产生电动势。

　　2.2.4接触不良干扰变频器控制电缆的电接点、继电器触点接触不良，使接触电阻发生变化在电缆中产生干扰2.2.5电源线传导干扰各种电器设备从同一电源供电时，由其他设备在电源系统产生电势2.2.6接地干扰由于接地不当，形成接地环路而产生的。变频器控制回路接地系统有三个通道：信号接地通道机体接地通道、强电接地通道如果各设备负载不平衡漏电、过载等原因，可能在接地处形成电位差而产生接地干扰2.3硬件抗干扰技术在设计变频器应用系统时，应考虑变频器在预定的工作场所运行时既不受周围电磁干扰的影响，也不对周围设备施加干扰针对干扰类型，常采用的技术有下列几个方面：2.3.1静电干扰采用的措施是加大控制电缆与干扰源的距离，以减弱干扰的影响或在两电缆间设置屏蔽导体，将屏蔽导体接地或将控制电缆与其他动力电缆分开敷设2.3.2电磁辐射干扰采用的措施有除了加大干扰源与变频器控制回路的距离外，必要时将变频器进行屏蔽，并将壳状屏蔽体接地。

　　2.3.3接触不良干扰变频器控制电缆的电接点应定期进行拧紧加固处理；对继电器触电采用并联触点或选用无触点的继电器。

　　2.3.4电源线传导干扰变频器的控制电源应与其他电源分开供电或在控制电源的输入回路装设滤波器或装设隔离变压器，且屏蔽接地。

　　2.3.5接地干扰控制电缆采取一点接地，且接地线不能作为信号通路使用。若电缆的接地在变频器侧，要使用专用的接地端子，不与其它端子公用，并尽量减少接地端子接点的电阻。

　　2.3.6合理布局变频器控制柜及电缆装有变频器的控制柜应尽量远离大容量的电器（如变压器、电动机）；控制电缆应避开漏磁通大的设备，远离易产生电弧的断路器或接触器；控制电缆尽量采用屏蔽绞合绝缘电缆，屏蔽电缆的屏蔽长度应和导体部分一样长，屏蔽端子要相互连接2.4软件抗干扰技术随着计算机技术的发展，在变频器的控制系统引入微处理器，使变频器的性能大大提高采用抗干扰技术软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号，大大提高变频器抗干扰能力3干扰实例分析例1某采用变频控制的经济型数控车床主轴，在调试加工螺纹时出现了乱牙现象该车床主轴使用外置光电编码器配合机床加工螺纹螺纹加工时产生乱牙的大多数原因是光电编码器与CNC装置的连线接触不良、光电编码器损坏、光电编码器与弹性联轴件的连接松动等问题引起由于拆卸光电编码器比较麻烦，所以先检查光电编码器与CNC装置以及+5V电源连线是否正常若正常，再对主轴通电旋转和关掉主轴电源手动盘旋主轴，用虚拟示波器分别测量光电编码器的辨向脉冲信号的波形。

　　经分析光电编码器的辨向脉冲信号的波形，发现引起乱牙的原因是主轴调速使用变频器产生的电气干扰解决的方法是在光电编码器的辨向脉冲端、零标志脉冲端和+ 5V电源端对信号零线之间并接滤波电容，结果运行正常。

　　例2某变频控制系统，由两台变频器组成，安装在同一柜体内，调频方式均为电位器调节方式其中一台运行时，工作正常；而当两台同时工作时，频率就互相干扰，即调节一台变频器的电位器时对另一台变频器的频率就有影响。经过检查分析，发现是两台变频器谐波相互干扰采用的解决方法是把一台变频器的电位器移到其它柜体中，且引线用屏蔽信号线，使干扰信号减弱如要彻底消除干扰，就将一台变频器移到一个专用柜内，且这个专用变频器柜与原来的柜体应有一段距离，接线和引线也作相应的改动，这样处理后，干扰基本消除。

　　例3某变频控制系统用来切换两套机泵，此控制系统原采用自耦变压器降压启动工频运行，改为变频调速运行后，变频器的输出端到电动机的输出线严重发热，电动机外壳温升加重，经常出现保护性跳闸产生的主要原因是变频器输出电压和电流信号中包含PWM高次谐波，其谐波电流在输出导线和电动机绕组上形成的附加功率损耗解决方法是把变频器的输出线和输入线分开敷设，各走自己的电缆沟，大原电缆的截面，使输出端与电动机之间的连线尽可能短。这样处理后，发热故障消除。

　　4结语本文介绍了变频器的内部干扰和外部干扰以及各种干扰信号的抗干扰技术，对变频器的实际应用、提高变频器的可靠性运行有一定的指导意义。