文档介绍：变频调速系统抗干扰措施作业指导书
摘要:本文介绍了对控制系统影响最大的变频器线路传导噪声的产生原因和应对措施,提出了一种实用的变频控制系统的抗干扰解决方案。
关键词:变频器噪声抗干扰滤波器
引言
随着变频器市场的日益繁荣,变频器对PLC控制系统及现场仪表的干扰问题也日益突出。为了解决变频器干扰问题,我公司根据变频器产生干扰的机理,和多年变频器的工程实践,研制开发了变频器高频噪声滤波器,结合规范的现场接线,可基本解决变频器干扰现场仪表、控制器的问题。
变频器噪声的产生原因
变频器造成的干扰有辐射噪声、静电噪声和线路传导噪声。实践表明,对现场仪表和PLC干扰最大的是线路传导噪声。
ZE
ZN
变频器
M
3~
Cp
Cp
U
Is
Isw
Ism
图1 变频器线路传导噪声产生示意图
t
t
U
Is
图2 变频器输出电压U和噪声电流Is的波形图
线路传导噪声的产生机理如图1所示:
寄生电容Cp存在于电机电缆和电机内部,因此变频器的PWM输出电压波形通过寄生电容产生一个高频脉冲噪声电流Is,使变频器成为一个噪声源。由于噪声电流Is 的源是变频器,因此它一定要流回变频器。图中ZE 为大地阻抗,ZN 为动力电缆与地之间的阻抗。
如果变频器和电机只使用3根电机电缆连接,则高频噪声电流Is 以一个不确定的路线流回变频器,并在此回路中产生高频分量压降,影响其它设备。
由以上分析可知,如果给高频噪声电流一个确定的通道,使其不流向其他设备,则可以解决变频器的线路传导噪声干扰问题。
线路传导噪声的干扰抑制方法
,对EMC没有严格要求的工控现场,可以将电机外壳和变频器外壳用导线连接,然后接地,这样,即完成了电机的保护接地,又使电机产生的高频噪声电流Ism 能沿保护接地线流到变频器外壳,然后
在变频器的输入端安装高频噪声滤波器(如我公司xx系列滤波器),高频滤波器的外壳也接地。这样高频噪声电流Ism就能沿着保护接地线和高频噪声滤波器顺利的流回变频器内部,流入其他控制系统的噪声电流就会大大减少。
ZE
M
3~
Cp
ZN
变频器
U
Is
进线
电抗器
高频噪声
滤波器
控制柜
电机动力线使用4芯电缆
其中一根接地
图3 EMC要求不严格的噪声对策示意图
,在要求EMC严格的场合,为使电缆产生的高频噪声电流Isw 也能沿确定路线流回变频器,需要采用屏蔽电机电缆。电缆屏蔽层必须连接到变频器外壳和电机外壳上,而且必须在变频器的输入端安装高频噪声滤波器(如我公司xx系列滤波器)。这样高频噪声电流Is就会沿着电机电缆屏蔽层流回变频器,流入其他控制系统的噪声电流就会大大减少。
ZE
电机动力线使用3芯屏蔽电缆,屏蔽层连在电机和变频器外壳
其中一根接地
M
3~
Cp
ZN
变频器
Is
进线
电抗器
高频噪声
滤波器
控制柜
图4 EMC要求严格的噪声对策示意图
变频控制系统的抗干扰解决方案
,减少变频器的线路传导噪声;