變頻器應用中的干擾問題與解決措施研究

鄭艷明

【摘 要】隨著時代不斷演變，現(xiàn)代化工業(yè)生產大都實現(xiàn)了“自動化、智能化”生產，大型電子設備的應用日漸頻繁，簡化了工作流程，減少了工作量，提高工作人員的工作效率與質量，工業(yè)生產效率與質量也得以提高。因此，本文作者客觀了闡述了變頻器應用中的干擾問題，詳細探討了其解決措施。

【關鍵詞】變頻器 應用 干擾問題 解決措施

隨著社會不斷進步，科技持續(xù)發(fā)展，變頻器應運而生，被廣泛應用到工業(yè)生產行業(yè)中，起到舉足輕重的作用，有利于工業(yè)生產正常進行，提高生產效率與質量。在變頻器應用過程中，由于受到各種主客觀因素的影響，干擾問題不斷顯現(xiàn)，必須通過不同途徑采取有效的措施加以解決，降低設備故障發(fā)生率，確保工業(yè)生產順利進行，降低工業(yè)生產成本的基礎上，獲取更多的經濟利潤。

1 變頻器應用中的干擾問題

1.1 電磁干擾

1.1.1 電磁輻射

在應用過程中，變頻器會產生較大功率的諧波，干擾系統(tǒng)設備，使其無法處于正常運行中。就電磁干擾來說，體現(xiàn)在不同方面，電磁輻射、傳導與感應耦合。其輻射場的強弱和干擾源的電流強度、發(fā)射頻率等緊密相連。變頻器的整流橋屬于非線性負載，產生的諧波會對接入相同電網中的電氣設備產生一定的干擾，而變頻器的逆變橋大都應用的是PWM技術，在給定頻率、幅值指令基礎上，產生預期的重復性開關模式，但所輸出的電壓與電流功率并不集中，帶有和開關頻率相關的高次諧波群。一旦高載波、場控開關器件迅速切換，便會引發(fā)電磁輻射干擾問題。如果變頻器金屬外殼上有縫隙、孔洞[1]，干擾信號波長和輻射強度相關，孔洞大小越接近于電磁波長度，越會形成干擾輻射源，不斷向四周輻射，而輻射場的金屬物體極易形成二次輻射，加上變頻器外部的輻射干擾，導致變頻器無法處于穩(wěn)定運行中。

1.1.2 傳導與感應耦合

在變頻器應用中，借助和其相連的導線，不斷向外發(fā)射，也可以借助阻抗耦合、接地回路耦合等，干擾其它線路的正常運行，傳播路程特別遠。就傳播途徑來說，低壓網絡中的變頻器所產生的干擾信號會在配電變壓器作用下，順利進入到中壓網絡中，最終進入到供配電網絡中，影響電網的正常運行。感應耦合是輻射、傳導間的一種傳播路徑。如果干擾源頻率不高，其電磁波輻射能力也較低，加上干擾源和其他各類導體間接連接，所產生的電磁干擾能量會借助其輸入與輸出導線，和周圍導線、導體等產生對應的感應耦合，感應出干擾電流與電壓。

1.2 振動干擾

在變頻器運行中，極易產生高次諧波，所引起的磁場會對大部分機械部件產生電磁策動力，一旦電磁策動力頻率接近或者相等于機械部件頻率，就會出現(xiàn)振動干擾，干擾變頻器，影響其多樣化功能的發(fā)揮，無法靈活應用到工業(yè)生產中。

2 解決措施

2.1 抗電磁干擾措施

在抵抗電磁方面，應用其中的抗電磁干擾措施較多，體現(xiàn)在不同方面。首先，空間隔離。在日常生產中，工作人員要盡可能單獨放置變頻器，遠離極易受到電磁干擾的設備，盡可能將其和易于受到干擾的弱電控制設備分開放置，在二者間設置一些不易受到干擾的設備，比如，動力配電柜[2]，降低對變頻器的影響。其次，濾波裝置。在應用中，變頻器會產生很多高次諧波，干擾局域網和相關組件，導致電網波形變形，電網不斷降壓，加上電網功率因數(shù)不高，如果變頻器具有較大的功率，將會造成更加嚴重的經濟損失，可以合理設置無功補償裝置，科學調節(jié)功率因數(shù)，將濾波器合理安裝在變頻器輸出側與輸入側，減弱電磁干擾。最后，正確接地。在解決電磁干擾問題中，工作人員可以根據變頻器運行具體情況，采用適宜的接地方法。如果變頻器和其他電氣設備間或者多臺變頻器間需要接地，必須單獨進行接地，不能在連接好一臺或者多臺設備接地端后再進行接地，盡量避免變頻器、其他設備間的相互干擾，有效解決存在的電磁干擾問題，促使變頻器、其他設備運出穩(wěn)定運行中，更好地發(fā)揮自身多樣化作用。

2.2 抗振動干擾、合理解決發(fā)熱問題

在解決振動干擾問題中，工作人員可以優(yōu)化利用減弱振動、消除振動的方法，將交流抗電器準確接入到變頻器、電動機之間，減弱變頻器運用中所輸出電流高次諧波，可以將電抗器安裝在變頻器附近，縮短引線間的距離，避免受到干擾。在變頻器應用中，由于長時間處于運行中，加上部分部件不斷老化，導致所產生的熱量無法及時擴散，嚴重損壞變頻器，降低其運行穩(wěn)定性，縮短其使用壽命，極易受到各種干擾，生產成本大幅度提高。這是因為變頻器主要電路會產生98%的熱量，關乎變頻器的安全、穩(wěn)定運行以及自身抵抗各種干擾的能力。在解決發(fā)熱問題中，工作人員可以借助變頻器箱體的風扇帶走其內部大量熱量，可以設置循環(huán)風扇，防止變頻器運行中溫度過高。作為精細電子設備，變頻器由多種元素組合而成，比如，電子元件、電解電容組件[3]，合理控制變頻器運行環(huán)境溫度，保持在-10—50攝氏度間，可以在設備機房中合理安裝散熱冷卻系統(tǒng)，比如，加裝空調、加裝水冷設備，延長變頻器使用壽命，有效抵抗各類干擾。

3 結語

總而言之，在變頻器運行中，工作人員必須充分意識到干擾問題解決的重要性，要從不同角度入手客觀分析干擾問題，采取適宜的措施，借助干擾屏蔽、空間隔離、設置濾波裝置等有效解決電磁干擾，采用減弱與消除振動方法有效解決振動干擾問題。還要注重變頻器發(fā)熱問題，借助風扇發(fā)熱，科學調節(jié)環(huán)境溫度等，提高變頻器的穩(wěn)定性、安全性，更好地展現(xiàn)多樣化性能，抵抗各類干擾。以此，降低變頻器應用成本，實現(xiàn)最大化的經濟效益，不斷促進新時期工業(yè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王小靚.淺談變頻器應用中出現(xiàn)問題及解決措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（21）：122.

[2]李成軍.變頻器應用中的干擾問題及解決方法[J].科技資訊，2012（24）：88.

[3]占慶華.解決變頻器應用對電力系統(tǒng)的干擾問題[J].科技與企業(yè)，2013（04）：292.