三相负载对称，没有零序电流
第3章 变频器干扰的产生与消除
2. 变频器出现零序电流的原因 因为整流管的电流不连续，三相电流时通时断，负载中 性点对电源中性点出现摆动，出现电位差。如果电动机 的外壳接地，定子绕组通过分布电容形成接地电流，该 电流也通过转子流向机壳。该电流破坏轴承的绝缘，使 轴承损坏。必要时电动机转子安装接地滑环。
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.2.5 变频器安装附件
1.避雷器 2.隔离开关 3.工作接触器 4.交流电抗器 5. 电磁滤波器 6.零序滤波器
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.3 电磁干扰故障的排除 3.3.1 电磁干扰的三种途径 变频器的干扰途径为：传导干扰、电磁波辐射干扰和磁场耦合干扰。
第3章 变频器干扰的产生与消除
1.传导干扰 是整流电源电流的不连续性造成的。他是沿着电源线传播，凡是接到该 电源上的电器，都要受到干扰。 2. 电磁波辐射干扰 是因为变频器输出端PWM波辐射造成的。是无线传播，当信号线离干扰 线较近时会受到干扰。 3.磁场耦合干扰 是电流流动在导线周围产生 的磁场形成的干扰。干扰距 离较近。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.减小零序电流的方法 1）接入电抗器，使电流变得较连续。 2） 在输入和输出端套入磁环，当三相电流平衡时，磁环 中的磁通为零；当出现不平衡电流时，不平衡电流在磁环 中产生磁通，磁环产生阻抗，阻止零序电流的流动。 这就是在变频器电源线上套瓷环的目的。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
案例12：.输出高次谐波干扰液位计输出. 1.案例现象：由变频器控制电动机拖动一台液体设备。在运 行调试中，变频器启动运行正常，而控制液体的液位计读 数偏高。在液位低于下限值时，液位计输出＞4mA；液 位未到设定上限值时，液位计却显示上限，致使变频器接 收停机指令，迫使变频器停止运行。 2.案例分析及处理：检查液位计，没有问题，这显然是变频 器的高次谐波干扰液位计，干扰传播途径是液位计的电源 回路或信号线。解决办法为： 将液位计的供电电源取自另一供电变压器，谐波干扰减弱， 再将信号线穿入钢管敷设，并与变频器主回路线隔开一定 距离。经这样处理后，谐波干扰基本消除，液位计工作恢 复正常。
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3.1 变频器输入端干扰的产生 变频器在工作中，由于整流电路电流的不连续，对电网产 生传导干扰。该干扰使工作在同一电路中的电器工作不正 常甚至损坏。
三相全桥二极管整流电路
输入电流频谱图
第3章 变频器干扰的产生与消除
输入电流和电压波形
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3.1.1 谐波的危害 1. 引起电力电容谐振损坏 当某此电流谐波和电源功率补偿器的电容出现并联谐振 时，使电容中电流增大发热而损坏。 2. 开关设备不能正常工作 谐波电流会使开关闭合时di/dt上升，造成过度电压上 升，使开关无法正常接通与分断。还会造成无熔丝开 关脱落、误动作。开关里的熔丝熔断等故障。 3. 使电能计量仪表误差增大 实验得知，当5次谐波达到20%时，电能表将产生 15~20%的测量误差。 4. 电脑、传感器受到干扰
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.3.4消除干扰的方法 1.进行良好屏蔽
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第3章例10： 电磁干扰引起纺织机不能正常工作 1.案例现象：一台新改装的纺织机，用3.7KW的变频器拖动 一台4KW电动机。调试后设备投入试运行。工作几个小 时后电动机不转，变频器有频率显示，也不报故障保护。 用户认为是变频器有问题，要求更换一台新机，后来厂家 更换了新机故障依然如此。 2.案例分析：由于更换了新机，排除了变频器本身的故障。 在检查时发现，按正转按钮起动变频器运行时，变频器面 板的正转和反转指示灯都亮，也就是说变频器正转指令和 反转指令都启用了，难怪电动机不运行。在检查中发现变 频器没有采取有效的防电磁干扰措施，判断该故障为电磁 干扰所致。 3.处理方法：在变频器输入输出电源线上套上磁环，把所有 控制线更换成屏蔽线，同时降低了变频器载波频率。通过 上述处理，故障排除。
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电流谐波使电脑、传感器不能正常工作（传导干扰）。 5. 干扰其他设备 增加变压器的铜损和铁损，使变压器的容量下降、温度 升高。使灯具的寿命缩短；变压器的保护装置误动作等。 3.1.2 解决方法 在变频器的输入端安装电抗器，在整流之后加装直流电抗 器，在输入端加装EMC电磁滤波器。变频器外壳良好接 地，信号线良好屏蔽，屏蔽层接地。 3.2 共模电压 共模电压又称为零序电压，形成的电流又称为零序电流。 该电流除了引起干扰之外，在高压变频器中有时损坏电动 机的轴承。
3.2.2 输出端产生干扰的原因 1. 变频器输出波形 变频器输出的是PWM调制波， 频率在1~20kHz，具有很强 的辐射能力。对外形成干扰。 2. 干扰的危害 （1）使电动机发热增加。 （2）使电动机绝缘击穿。 （3）辐射干扰使传感器 失灵，误差增大等。 （4）对变频器自身产生干扰。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.3.2受干扰的原因 变频器受到电磁 干扰的主要原因是变频器的屏蔽不良。一 是：电源线屏蔽不良，PWM波辐射严重； 二是：控制设备、信号线屏蔽不良，感应进了干扰信号； 三是：没有合理的接地，信号屏蔽线接地、变频器外壳接地、 电动机外壳接地等。 四是：工频电源的干扰谐波传入了控制设备。变频器的输入 端没有安装电抗器、EMC电磁滤波器，信号电源和变频 器用同一电源。从发生的电磁干扰案例分析，问题主要出 现在上述四个方面。 当判断变频器为电磁干扰，首先检查变频器的接地情况，信 号线的屏蔽情况和走向，电源线是否进行了屏蔽，是否套 入共轭磁环，是否接入滤波器等。可用示波器进行控制信 号的观察，从而发现干扰途径。
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案例13：西宁某食品厂，生产方便食品。生产的方便面切块重量不均， 质监局查到重量轻的认为缺斤短两。该流水线用电子称称重，因电子 称采用交流供电，测量出现误差。后将电子称改为直流电池供电，问 题解决。 案例分析：电子称是受到了变频器的传导干扰所致。根子上的解决方 法是进行变频器的电磁滤波。
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3.3.3 受到电磁干扰的现象 1.安装在同一电源上的电器出项异常 当变频器安装完毕，发现整个厂区或部分区域电器工作不正 常。如计算机、保护装置、信号系统等。 2.变频器不能正常工作 因为干扰信号和控制信号相叠加，进行变频器的控制。因此， 电磁干扰多反映在变频器的运行控制上。如电动机在运行 过程中突然停机，电动机运行时快时慢，运行速度不稳定， 电动机停不下来，按钮不起作用、控制压力不准、变频器 反映迟钝等等，这些都是变频器可能受到干扰的具体体 现。
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3.2.1 共模电压的产生 1. 三相对称负载的中性点电位 下图是工频三相电动机的连接情况，当电动机的三相绕组 对称时，流过电动机三相绕组的三个电流相量和为零，N 和 点等电位。当其中一相开路，两相电流的矢量和不 为零，两个中性点不重合， 点对地出现电位差，出现对 地零序电流。
3.2.3 解决的方法 1. 在输出端安装电磁滤波器，滤除高次谐波。使电动机上 得到标准的正弦波。 2. 改善PWM波的调制方法，降低电磁辐射。 3. 输出采用屏蔽电缆，降低对外辐射。
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3.2.4 其他干扰 1. 电源干扰 电源出现变动产生的干扰。 2. 地线干扰 当多台设备相互连接时，如果在地线之间 出现电位差就会产生接地干扰。 3. 串扰 绑线之间通过耦合出现的干扰。 4. 反射干扰 传输线路各部分的特性阻抗不同会出现反 射干扰。多发生在传输线上。 5. 静电放电干扰 该干扰对MOS电路造成的危害极大。
主讲
王兆义
主办单位： 新疆博识通咨询有限公司 中国工业自动化培训网
第3章 变频器干扰的产生与消除
一、本章基本内容： 1. 变频器零序电流的产生 包括：产生零序电流的原因、危害、消除方法。 2. 变频器输出产生干扰的原因 包括：脉宽调制、辐射干扰、消除方法、 3. 变频器的基本参数 包括：变频器的常用基本参数 二、要解决的问题 解决变频器工作中出现干扰的原因及解决方法；了解变频 器的常用参数，为正常使用打基础。