变频器应用中的噪声分析及抑制（1）

摘要：文中介绍了电磁干扰的标准及电磁兼容性，分析了变频器在应用中的噪声传播途径，并提出探讨了在工程应用中的抑制措施。

关键词：电磁兼容性  噪声传播  噪声抑制

1,概述

变频器是电力电子数字装置,在其运行中因其高载波频率将输出斩波,所以成为噪声的发生源,由于运行中产生的噪声,会对外围电子设备产生干扰,甚至产生误动作或停机。而变频器也受外部侵入的噪声的干扰，而引起误动，因此变频器的电磁兼容性是变频器及由其构成的调速系统设计中的重要环节，是保证其构成的系统可靠运行的必要条件。

2.电磁兼容性

电磁兼容性(EMC)可定义为“某设备在某所在的电磁环境中能良好的运行，而且不会对此环境以及环境内的其它设备产生不允许的干扰”。就其内容而言，包括两方面的问题：一是不被其它设备的噪声干扰，二是不干扰其它设备。电磁兼容的目的就是系统和设备的抗干扰能力与系统存在的干扰相适应，并留有充分的余地，以保证系统和设备的可靠性。

近年来国际上对电子设备、数字设备的出售和应用，要求必须以各国执行的电磁干扰（EMI）规程作为判断标准，并开展电子设备EMI方面的研究。在国际上引起巨大的反应，FCCIO780文件15章J分章中对计算机等数字设备作出规定：凡10KHz以上的设备都列入规程，并分成A,B两大类，规定工业和企事业单位应用的数字设备属于A类，而家庭、商业等使用的数字设备为B类。就电磁兼容性所包括的两方面问题，其设计的主要内容包括：接地设计、屏蔽设计、滤波、布线设计、抑制设计及元器的布局设计。

3.噪声传播途径

变频器运行中产生的噪声有变频器机身和变频器主回路(输出、输入)连线辐射二种，其传播途径有4种，如图1所示：其空中传播噪声是由变频器来的直接辐射噪声和其电源线及输出线的辐射噪声，因传播路径在空中传播，若其它电子设备与变频器装在同一柜内，由于其相对距离在噪声的辐射范围内，又因其布线相对较近变频器的辐射噪声将干扰这些电子设备的稳定运行。

变频器中产生的噪声按其传播方式，可分为以下几类:

3.1静电感应噪声

变频器运行中其具有高载波频率特性,将对线间杂散电容充电转化为电能储存起来,并通过杂散电容耦合到其它回路而产生静电干扰,可能耦合到设备的内部线路,因此干扰其它电子设备的正常运行。

3.2静磁感应噪声

变频器运行中的输入和输出动力线为载流体,必将在其周围产生工频(负载线低于工频),干扰其周围的电子设备运行。

3.3公共阻抗噪声

因电子设备的输入信号、输出信号和各部分之间，通常以系统电源公用线作为参考点，公用线的分布电阻、电容及电感，而将噪声通过公共阻抗耦合到其它信号控制回路，这些干扰信号叠加在有用信号上，将使信号产生奇变，有时完全覆盖有用信号。