非标自动化设备　　12变频器输入侧产生高次谐波变频器的输入部分是整流电路，它具有非线性特性，因此，产生高次谐波，此高次谐波将使输入的电压波形和电流波形发生畸变。（a）为变频器的整流电路，三相交流电经全波整流后，由电容进行滤波。（b）画出了以A相为例的输入电压与电流波形，可以看出，输入电流的波形发生了畸变。
　　（a）变频器整流电路（b）输入电流的波形畸变变频器的输入电流波形对输入电流进行频谱分析后，可以看到其5次、7次谐波分量是很大的，比基波分量小不了多少，如所示，其纵坐标为谐波分量幅值与基波分量幅值的比值。这些高次谐波将干扰输入供电系统。
　　13变频器输出侧产生的高次谐波变频器的输出电流和输出电压均有高次谐波，为变频器逆变部分的结构图。
　　对于PWM控制的电压源型变频器，其输出电压波形为矩形波。其中谐波频率的高低与变频器调制频率有关，调制频率低（如1 ~2kHz），人耳能听得见高次谐波频率产生的电磁噪声（尖叫声）。若调制频率高（如20ffiz以上），人耳听不见，但高频信号是客观存在，为变频器的输出电压和电流波形。
　　对电压及电流波形，通过傅立叶分析，可得出各次谐波的含量。高次谐波电流对负载直接干扰；另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备。
　　14变频器的电磁兼容性（EMC）通常变频器能够运行在一个可能存在着较高电磁干扰（EMI）的工业环境中，此时它即是噪声发射源，可能又是噪声接受器。
　　141变频器作为噪声发射源中的寄生电容CP存在于电机电缆和电机内部，变频器通过寄生电容将产生一个高频脉冲噪声电流此时变频器成为一个噪声源。由于噪声电流I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。噪声电流流过此二阻抗所造成的电压降将影响到同一电网上的其它设备造成干扰。此外，变频器的整流部分也会产生低频谐波，导致电网电压产生畸变。当电网的短路阻抗小于1%时，建议加进线电抗器来抑制低频干扰。具体的谐波分量如表1所示（数据来源于对西门子MM 3变频器的测试）。
　　这些高次谐波将干扰输入供电系统。
　　输入电流的频谱分析4PWM变频器逆变部分结构图表1变频器的谐波分量变频器进线电压谐波（1=基波）基于基波的谐波电流百分比基于基波的谐波的电流百分比基于基波的谐波的电流百分比1%进线阻抗2%进线阻抗4%进线阻抗（变频器< 3相，（变频器>（变频器<（变频器>变频器的输出电压U和噪声电流/，的波形图对于高频干扰电流Is如果使用非屏蔽电机电揽，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。为使高频噪声电流Is能沿着给定路线流回变频器，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，此时高频噪声可以得到抑制。
　　带有屏蔽电机电缆的噪声电流流向142变频器作为噪声接受器中高频噪声电流Z可以通过电势和耦合电容进入变频器并且在阻抗Z，上产生一个压降，导致扰动噪声，此时变频器就成为噪声接受器。
　　无屏蔽信号电缆的耦合电容最有效的方法是严格隔离噪声源和信号电缆，且信号电缆的屏蔽一定要在两端接地，如所示。
　　2将变频器EMC影响降为最小的措施综合对变频器EMC分析，结合工业现场和笔者的工作调试经验，总结了以下几点将变频器EMC影响减为最小的措施：要确保电气传动柜中的所有设备接地良好，要求使用短和粗的接地线连接到公共接地点或接地母排上。特别重要的是，连接到变频器的任何控制设备（比如一台PLC）都要与其共地，供地时也要使用短和粗的导线。同时电机电缆的地线应直接连接到相应变频器的接地端子（PE）为有效的抑制电磁波的辐射和传导，用变频器驱动的电动机电缆必须采用屏蔽电缆，屏蔽层的电导必须至少为每相导线芯的电导的1/10控制电缆最好使用屏蔽电缆。模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线。不同的模拟信号线应该独立走线，有各自的屏蔽层，以减少线间的耦合。不要把不同的模拟信号置于同一个公共返回线。低压数字信号线最好使用双屏蔽的双绞线，也可以使用单屏蔽的双绞线。模拟信号和数字信号的传输电缆应该分别屏蔽和走线。
　　电动机电缆应独立于其它电缆走线，同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，用以减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。
　　如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90*角交叉，同时必须用合适的夹子将电机电缆和控制电缆的屏蔽层固定到安装板上。
　　如果变频器运行在一个对噪声敏感的环境中，可以采用RFI滤波器减小来自变频器的传导和辐射干扰。
　　进线电抗器用于降低由变频器产生的谐波，同时也可用于加电源阻抗，并帮助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰。进线电抗器串接在电源和变频器功率输入端之间。如果还使用了RFI滤波器，则RFI滤波器应串接在进线电抗器和变频器之间。当对主电源电网的情况不了解时，最好加进线电抗器。
　　3工程实例及解决方法例1某变频恒压控制系统，变频器正常启动运行后，压力计的反馈值不准且不稳。有时实际压力未达到设定上限值时，反馈值却达到上限，迫使变频器停止运行，从而使恒压失败。这显然是变频器的高次谐波干扰压力计，干扰传播途径是压力计的电源回路或信号线。解决办法：将压力计的供电电源取自另一供电变压器，谐波干扰减弱，再将信号线改成屏蔽线并穿入钢管敷设，屏蔽层接地，同时与变频器主回路线隔开一定距离，经这样处理后，谐波干扰被基本抑制，压力计工作正常，恒压得以实现。
　　例2某变频控制系统，由3台变频器组成，这3台变频器被安装在同一控制柜体内，变频器调频方式均为电位器手调方式，单独运行某一台变频器时，工作正常，任意两台或3台同时运行时，变频器的设定频率有时会突然发生抖动和漂移，甚至有时会莫名其妙的停机。这显然是由于变频器之间相互谐波干扰引起的。解决办法：把电位器到各自变频器的引线改用屏蔽信号线且屏蔽层可靠接地，同时将变频器到电动机的连接线改成屏蔽电缆，且将电机的地线与变频器的地（PE）相连，经过这样处理后，干扰基本被消除，故障被排除，系统能正常运行。
　　（下转第50页）动镜运动时的计数情况3结论CPLDFPGA的众多优点使得数字电路的设计利用电压调制工作台内压电陶瓷（PZT）控制动镜运动，产生干涉条纹信号。为测得的计数值和PI工作台位移图表，可以看出，本文中用CPLD设计的干涉条纹计数电路（计数值送入微机）达到了较好的测量效果。设计的CPLD计数通过LED显示的电路也达到了准确稳定的显示效果。
　　发生新的变革，CPLDFPGA的使用领域不断扩展，在光学测量系统中也得到了广泛的应用。用CPLD设计了采用光学干涉条纹计数进行测试的系统的关键组成部分-干涉条纹信号的计数，可以达到很高的计数频率，满足了高速测量的要求。此电路大部分逻辑都在CPLD中实现，减少了PCB面积和电路的调试工作量，设计灵活，可在系统重复编程；同时计数准确性好，电路的抗干扰能力强。

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