变频器自身对外部的干扰

    变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外，变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此，变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成分，除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对变频器本身和其他设备的干扰信号。    (1)输入电流的波形    变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时，整流桥中才有充电电流。因此，充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近，呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明，输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的，分别是50Hz基波的80%和70%。    (2)输出电压与电流的波形    绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式，其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式波形。由于电动机定子绕组的电感性质，定子的电流十分接近于正弦波，但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。    (3)干扰信号的传播方式    变频器能产生功率较大的谐波，由于功率较大，对系统其他设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分为传导（即电路耦合）、电磁辐射、感应耦合。具体为：首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射；其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电动机铁耗和铜耗增加，并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其他设备；最后，变频器对相邻的其他线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。    ①电路耦合方式，即通过电源网络传播。    由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电动机铜损、铁损大幅增加，影响了电动机的运转特性。显然，这是变频输入电流干扰信号的主要传播方式。    ②感应耦合方式。    当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式有两种：    ·电磁感应方式，这是电流干扰信号的主要方式；    ·静电感应方式，这是电压干扰信号的主要方式。    ③空中辐射方式。    以电磁波方式向空中辐射，这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。