论直接高-高型变频调速系统特殊干扰及抗干扰

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1、论直接高■高型变频调速系统特殊干扰及抗干扰李仕卫；李曰玮；姚立峰(河北任丘渤海石油职业学院，任丘062552)摘要：从直接高■高型变频调速系统的概念，引入高压变频器在这种特殊调速系统中的重要性。报告了由于“非线性”和“自举”等是高压变频器产生污染供电系统的现状，提出了抗干扰的必然性。进行实际中高压变频器的特殊干扰包括供电电源对变频器的干扰、变频器木身的干扰以及变频器对电动机的干扰等的调查及全面的分析，通过列举实践的典型现象，并有针对性进行了现象分析。总结了在实际的直接高■高型变频调速系统的设计、安装与应用中的特殊干扰

2、，结合牛产实际提出了相应的解决方法和对策。关键词：高压变频器；特殊干扰；干扰分析；抗干扰中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1006-4311(2010)10-0069-020引言变频器调速技术是集自动控制原理、微电子学、电力电子变流技术、通信技术等于一体的高新科技技术。它以很好的调速、节能性能，在各行各业中获得了广泛的应用。由于其采用软启动，可以减少设备和电机的机械冲击，延长设备和电机的使用寿命。所谓直接高高型变频调速系统是指变频器不经过升压和降压变压器，直接把电网的6千伏电压变为频率可调的6千伏电压，供6千

3、伏电动机变频调速。也就是直接使用高压变频器，高压变频器肓一交逆变器的非线性等效负荷使得高压变频器在许多系统集成工程中不仅污染工厂供电系统，还直接对自动化工程项目干扰，引起测控系统失准失灵，严重破坏系统的稳定性，甚至高压变频器自身受到干扰引发“自举”式的调速故障。高压变频器的干扰问题一般分为供电电源对变频器的干扰；高压变频器自身干扰；高压变频器对电动机干扰。如果变频器的干扰问题解决不好，不但系统无法可靠运行，还会影响其他电子、电气设备的正常工作。因此有必要对变频器应用系统中的干扰问题进行探讨,以促进其进一步的推广应用。

4、下面主要讨论变频器的干扰及其抑制方法。1供电电源对变频器的干扰1.1供电电源对变频器的干扰主要有过压、欠压、瞬吋掉电；浪涌、跌落；尖峰电压脉冲；射频干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的谐波干扰后若不加处理，电网噪声就会通过电网的电源电路干扰变频器。变频器的输入电路侧，是将交流电压变成直流电压。这就是常称为“电网污染”的整流电路。由于这个直流电压是在被滤波电容平滑之后输出给后续电路的，电源供给变频器的实际上是滤波电容的充电电流，这就使输入电压波形产生畸变。1.1.1电网中存在各种整流设备、交直流互换设备、电

5、子电压调整设备，非线性负载及照明设备等大量谐波源电源网络内有这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变，从而对电网中其它设备产生危害的干扰。例如：当供电网络内有较大容量的晶闸管换流设备时，因晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通，故容易使网络电压出现凹口，波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向冋复电压而受到损害，从而导致输入冋路击穿而烧毁。1.1.2电力补偿电容对变频器的干扰电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求，为此，许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入

6、或切出的暂态过程中，网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。1.1.3电源辐射传播的干扰信号电磁干扰(EMI),是外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰，通常是通过屯路传导和以场的形式传播的，即以电磁波方式向空中幅射，其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。1.2现场现象电机偶尔停不下来，经检查屏蔽层接地正确良好，降低载波频率不起作用。高压变频器输入侧及输出侧加磁环滤波器不起作用。1.3现象分析安装高压变频器的配电柜与动力配电室相

7、距太近，配电室配电柜有大电流流过，在电流周围有较强磁场，干扰了高压变频器正常工作,把配电柜远离配电室后即恢复正常，这属于外界设备对高压变频器干扰。1.4解决方法对于大量谐波源以及电力补偿电容对变频器的干扰抑制可以在变频器输入电路中，串入交流电抗器，它对于基波频率下的阻抗是微不足道的。但对于频率较高的高频干扰信号来说，呈现很高的阻抗，能有效地抑制干扰的作用。对于电源辐射传播的干扰信号主要通过吸收方式来削弱。变频器电源输入端，通常都加有吸收电容。也可以再加上专用的”无线电干扰滤器“，来进一步削弱干扰信号。2变频器本身的干

8、扰2.1高压变频器本身就是一个干扰源，众所周知，高压变频器由主冋路和控制冋路两大部分组成，高压变频器主冋路主要由整流电路，逆变电路，控制电路组成，其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成，电力、电子器件具有非线性特性，当高压变频器运行时，它要进行快速开关动作，因而产生高次谐波，这样高压变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。无论是哪种干扰类型