減少或削弱變頻器諧波及電磁輻射對設備干擾的方法

上一篇介紹的方法是減少變頻器工作時對外設備的影響，但并不是消除了變頻器的對外干擾，如果想進一步提高其它設備對變頻器諧波和電磁輻射的免疫能力，尤其是在變頻器（品牌不同，產生的干擾程度可能不一樣）干擾較嚴重的場合中常用的方法通常有以下幾種：

1．使用隔離變壓器

使用隔離變壓器主要是應對來自于電源的傳導干擾。使用具有隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時還可以兼有電源電壓變換的作用。隔離變壓器常用于控制系統中的儀表、PLC，以及其它低壓小功率用電設備的抗傳導干擾。

2．使用濾波模塊或組件

目前市場中有很多專門用于抗傳導干擾的濾波器模塊或組件，這些濾波器具有較強的抗干擾能力，同時還具有防止用電器本身的干擾傳導給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對各類用電設備有很多好處。

常用的有雙孔磁芯濾波器。還有單孔磁芯的濾波器，其濾波能力較雙孔的弱些，但成本較低。

3．選用具有開關電源的儀表等低壓設備

一般開關電源的抗電源傳導干擾的能力都比較強，因為在開關電源的內部也都采用了如圖5結構類似的濾波器。因此在選用控制系統的電源設備，或者選用控制用電器的時候，盡量采用具有開關電源類型的。

4．作好信號線的抗干擾

信號線承擔著檢測信號和控制信號的傳輸任務，毋庸置疑，信號傳輸的質量直接影響到整個控制系統的準確性、穩定性和可靠性，因此做好信號線的抗干擾是十分必要的。對于信號線上的干擾主要是來自空間的電磁輻射，有常態干擾和共模干擾兩種。

常態干擾的抑制 常態干擾是指疊加在測量信號線上的干擾信號，這種干擾大多是頻率較高的交變信號，其來源一般是耦合干擾。抑制常態干擾的方法有：

（1）在輸入回路接RC濾波器或雙T濾波器。

（2）盡量采用雙積分式A/D轉換器，由于這種積分器工作的特點，具有一定的消除高頻干擾的作用。

（3）將電壓信號轉換成電流信號再傳輸的方式，對于常態的干擾有非常強的抑制作用。

共模干擾的抑制 共模干擾是指信號線上共有的干擾信號，一般是由于被測信號的接地端與控制系統的接地端存在一定的電位差所制，這種干擾在兩條信號線上的周期、幅值基本相等，所以采用上面的方法無法消除或抑制。對共模干擾的抑制方法如下：

（1）采用雙差分輸入的差動放大器，這種放大器具有很高的共模抑制比。

（2）把輸入線絞合，絞合的雙絞線能降低共模干擾，由于改變了導線電磁感應e的方向，從而使其感應互相抵消。

（3）采用光電隔離的方法，可以消除共模干擾。

（4）使用屏蔽線時，屏蔽層只一端接地。因為若兩端接地，由于接地電位差在屏蔽層內會流過電流而產生干擾，因此只要一端接地即可防止干擾。

無論是為了抑制常態干擾還是抑制共模干擾，都還應該做到以下幾點：

（1）輸入線路要盡量短。

（2）配線時避免和動力線接近，信號線與動力線分開配線，把信號線放在有屏蔽的金屬管內，或者動力線和信號線分開距離要在40cm以上。

（3）為了避免信號失真，對于較長距離傳輸的信號要注意阻抗匹配。

5．在使用以單片機、PLC、計算機等為核心的控制系統中，編制軟件的時候，可以適當增加對檢測信號和輸出控制部分的軟件濾波，以增強系統自身的抗干擾能力。

總結

干擾的分布參數是很復雜的，因此在抗干擾時，應當采用適當的措施，既要考慮效果，又要考慮價格因素，還要因現場情況而定。采用的措施只要能解決問題即可，往往過多的抗干擾措施有可能會產生額外的干擾，具體情況具體解決。

審核編輯 黃宇