變頻器干擾是指在變頻器運行過程中，由于其內部高頻開關動作等因素，可能對周邊電子設備產生的電磁干擾。以下是對變頻器干擾源的分析以及相應的處理對策：

一、干擾源分析

1. 電磁干擾

● 主要來源于變頻器內部的高頻開關動作，通過電源線、信號線或空間輻射傳播。

● 可能干擾附近的電子設備，如傳感器、儀表等，導致設備異常。

2. 傳導干擾

● 包括共模干擾和差模干擾，由變頻器輸出端的電壓、電流波形畸變導致。

● 通過電源線等導體傳播，對電網中其他設備造成干擾。

3. 輻射干擾

● 源于變頻器內部的電路元件和布線，可能干擾無線通信設備，如對講機等，影響通信質量。

● 主要由變頻器的輸入電纜和輸出電纜引起，當電纜上存在射頻干擾電流時，電纜會像天線一樣輻射電磁波，形成輻射干擾。

4. 諧波干擾

● 變頻器中的整流電路會產生諧波電流，這種電流在供電系統阻抗上產生電壓降，導致電壓波形畸變。

● 畸變的電壓對許多僅能工作在正弦波電壓條件下的電子設備形成干擾，常見的是正弦波頂部變平的現象。

● 這種干擾的特點是不受設備與變頻器距離的影響，會對同一電網中的所有設備造成影響。

二、處理對策

1. 濾波

● 在變頻器輸入和輸出端安裝濾波器是減少干擾的有效手段。

● 輸入濾波器能阻擋高頻諧波電流進入電網，防止對電網中其他設備造成傳導干擾。

● 輸出濾波器則能抑制變頻器輸出的高頻諧波，降低電磁輻射干擾。

2. 屏蔽

● 對變頻器和相關電纜進行屏蔽也是降低干擾的重要措施。

● 使用金屬屏蔽罩封裝變頻器，能阻擋電磁輻射向外傳播。

● 對于連接變頻器的電纜，使用屏蔽電纜并確保屏蔽層良好接地，可有效降低電磁輻射干擾的傳播范圍。

3. 接地

● 良好的接地能為干擾電流提供低阻抗的泄放路徑，減少干擾對設備的影響。

● 應確保變頻器、電機和相關設備都有良好的接地，接地電阻應符合相關標準要求。

● 變頻器主回路端子E必須單獨接地，且遠離弱電設備接地點。接地導線截面積不小于4mm2，長度控制在20m以內。

4. 使用電抗器

● 在變頻器的輸入側串聯電抗器，可限制諧波電流流入電網。

● 在輸出側安裝電抗器，能改善電流波形，減少諧波含量，降低電磁輻射干擾。

5. 優化變頻器參數

● 合理調整變頻器的載波頻率是減少電磁輻射干擾的有效方法。但需注意，降低載波頻率可能會影響電機的運行性能，因此需根據實際情況進行權衡和調整。

● 還可以調整加減速時間等參數，優化變頻器的運行特性。

6. 采用合適的控制方式

● 選擇合適的控制算法，如矢量控制、直接轉矩控制等，能使變頻器更精確地控制電機的運行，減少電流波動和轉矩脈動，從而降低干擾的產生。

7. 合理布線

● 設備的電源線和信號線應盡量遠離變頻器的輸入輸出線。

● 其他設備的電源線和信號線應避免和變頻器的輸入輸出線平行布置。

8. 干擾隔離

● 從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使他們不發生電的聯系。

● 在電源和控制器及變送器等放大器電路之間在電源線上采用隔離變壓器以免傳導干擾。

綜上所述，處理變頻器干擾問題需要從多個方面入手，包括濾波、屏蔽、接地、使用電抗器、優化變頻器參數、采用合適的控制方式以及合理布線和干擾隔離等。這些措施的綜合應用可以有效地降低變頻器對周邊電子設備的電磁干擾，確保工業自動化系統的穩定運行。

審核編輯 黃宇