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1、变频器运用中电磁兼容研讨由于在作业中的半导体开关器材的 PWM 高速通断动作，致使 输出电压波形中包含着很多谐波重量，致使高次谐波和电磁烦扰，会对其本身及外围活络电子设备(如对工厂自动化出产线、传感 器、仪器外表、闪现器等及供电电网)发作烦扰。变频器也会受外 部侵入电磁噪声或天然界的很多烦扰源，如静电、雷击乃至自太空的噪声等的影响而致使误动作。在出产中，恳求变频器既不能烦扰 其他设备，也不能因其他烦扰而动作反常。电磁烦扰这种两层性和相容性在世界上用电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility, EMC) 来衡量。因而变频调速体系的电磁兼容计划是该体系计划中的首要 环
2、节，变频调速体系电磁兼容计划的好坏在很大程度抉择了体系的 牢靠性。依照世界电工委员会发布的 IEC50-161电磁兼容术语的规 矩，电磁兼容性是电子设备的一种功用，该功用使电子设备遭到电 磁烦扰而仍能完毕其正常功用，且不发作不能忍受的电磁打扰。所 谓电磁是指任何或许致使设备、设备或体系功用下降或许对有生命 或无生命物质发作损害作用的电磁景象。电磁烦扰是指，由电磁打 扰致使的或许致使设备、传输通道或体系功用下降的景象。电磁打扰的来历包含雷电、核爆等强电磁脉冲、静电及悉数正 常和非正常的电气动作进程。能够说，凡有电磁景象存在的本地都有电磁兼容的疑问：悉数电器和电子设备作业时都会有林林总总的 电压电
3、流改动，这么会致使在纷歧样频率内或一个频带间发作电磁 能量，由电路发射到周围的环境中。高速飞翔器与大气的相对运 动、构成材料的环绕、流体（石油、天然气等）的高速传输、化纤织物与人体的抵触等都或许发作电磁能量，由于静电堆集的荫蔽性 和开释进程的突发性，构成的损害程度不亚于谐波和强电磁脉冲。 依据界说，一个电子、电工产品应在通电作业时，既不经过传导、 辐射、耦合等办法向外部宣告逾越规范规矩的电磁噪声，一同又能 够接受必定程度的来自外部或体系本身的电磁噪声烦扰而正常作 业。EMC 世界规范分为辐射规范和防护规范。辐射规范用于束缚电气、电子设备辐射的烦扰波。防护规范则用于行进电气、电子设备 对外烦扰的
4、耐受才干。EMC 规范包含根柢规范、通用规范、产品规 范 3类。根柢规范首要是规矩 EMC 的实验和查验办法等；通用规范 规矩了关于特定的产品和产品系列的容许值和详细查验办法的规 矩，首要是依据产品的性质而不是用处来拟定的。依照频率的计 划，EMC 规范以9kHz 为边界，将电气、电子设备的频率分红高频和 低频两类。对电工、电子产品或体系运用的电磁环境而言，世界大 将电磁环境分为榜首类环境(A)、第二类环境(B)两类，并别离规矩了 电磁发射的限值电平。榜首类环境(A)即工业环境，指有工、科、医 射频设备的环境；频频堵截大理性负载、大容性负载的环境；大电 流并有强磁场环境等。第二类环境(B)即民
5、用环境，包含居民区、商 业区及轻工业环境，指居民楼群、商业零售网点、商业大楼、公共 文娱场合、野外场合(如加油站、泊车场、游乐场、公园、体育场 等)。削减电磁烦扰的发作并行进抗电磁烦扰的才干是电磁兼容性的 基地内容。依据电磁感应、趋肤效应、电磁振动与电磁波传达等根柢物理 规矩可知，电磁物理量随时刻改动越快，越简略感生电磁烦扰；频 率越高越简略发作辐射；电磁场强度与间隔平方成反比；一些活络 度高的未屏蔽电路简略发作耦合等。关于变频器的运用环境，电磁 烦扰源、电磁烦扰传递路径可分为电磁烦扰(Elec-tromagnetic Interference, EMI)、电磁辐射(Electromagnet
6、ic Radiation, EMR) 射 频烦扰(Radio FrequencyInterference, RFI)和电磁脉冲 (ElectromagneticImpulsiveNoise, EMN)等。电磁辐射是指能量以电磁 波办法由源发射到空间，并在空间传达的景象，电磁辐射的含义有 时也包含电磁感应景象。射频烦扰即无线电频率烦扰，指由无线电 频率烦扰致使的有用信号接纳功用的下降。无线电频率烦扰是具有 无线电频率重量的电磁烦扰。电磁脉冲指电磁脉冲噪声和电磁脉冲 烦扰，是在特定设备上呈现的，体现为一连串明晰脉冲或瞬态的噪 声或电磁烦扰。电磁兼容性规范界说了与电气设备有关的两个特性，噪声发射和抗
7、扰度，规矩噪声发射和抗扰度的极限值取决于电气设备运用时 地址的环境，榜首类环境（民用环境）和第二类环境（工业环境）。在民用环境下，当电气设备接至公共电源体系时，对噪声发射具有严峻规矩但能够恳求有较低的抗扰度；相反，在工业环境中，对电气设备的抗扰度恳求很高，但对噪声发射恳求却较低。假定电气设备是体系的一个构成有些，它不恳求一开端就满意有关发射和抗扰 度的恳求，但悉数体系有必要契合有关电磁兼容性的恳求。通常来 说，电气设备有必要一同具有对高频和低频烦扰的克制才干，而低 频烦扰首要是指电源电压不坚决、欠电压和频率不安稳等。通常变 频器能够作业在有较高电磁烦扰的工业环境中，此刻它既是噪声发 射源，又是
8、噪声接受器。作为噪声发射源，它将发作电源烦扰， 经 由供电电源线传输发作电磁烦扰。 作为噪声接受器，它有必要具有 必定的电源抗扰性，对电源烦扰具有内部抗扰性和外部抗扰性，具 有在其惯例输入端处存在电磁烦扰时能正常作业而无功用下降的才 干，以及在电磁烦扰经由除惯例输入端以外的路径侵入的状况下，能正常作业而无功用下降的才干。处理电磁兼容性疑问需求翻开下而几方面的作业。 电磁环境评估。经过实测或数字仿真等办法，对设备在作业 时或许遭到的电磁烦扰水平（幅值、频率、波形等）进行估量。如 运用可移动的电磁兼容查验仪器对作业设备发作的各种烦扰进行实 测，或经过电磁暂态核算程序对或许发作的瞬变电磁场进行数字仿
9、 真。电磁环境评估是电磁兼容技能的首要构成有些，是抗烦扰计划 的根底。 电磁烦扰耦合路径。澄清烦扰源发作的电磁打扰经过何种路 径抵达被烦扰的方针。如经过电源线路、接地线和信号线传抵达达 方针所构成的烦扰；经过电源线传人的雷电冲击源发作的烦扰；经 过电磁源空间传抵达达活络设备的烦扰等。研讨烦扰的耦合路径， 关于消除或克制烦扰有首要的含义。 电磁抗扰性评估。研讨体系中各种活络设备如自动出产线、 各种自动设备、仪器外表、核算机体系、电能计量外表等耐受电磁 烦扰的才干。通常是选用实验来仿照作业中或许呈现的烦扰并在设 备尽或许挨近作业条件的状况下，实验被试设备是不是会发作误动 或持久性保护设备的抗扰性。
10、怎样评估这些设备耐受烦扰的才干、 研讨有用和有用的实验办法，拟定评估规范将为工业环境电磁兼容 性技能的首要课题。 抗烦扰操控战略。由于电磁烦扰的发作和耦合特性，活络设 备是不或许彻底避免电磁烦扰的。因而，在活络设备上运用接地、 屏蔽、滤波、阻隔、合理布线、防雷、逃避和引导等比照经济合理 的防烦扰办法是必要的，在工程实习中被广泛选用。研讨经济有用 和适用的抗烦扰办法也是将来电磁兼容性研讨的首要使命。 电源质量。电磁兼容性对电源质量的操控对错常首要的，应 研讨频率改动、谐波含量、电压闪变、电压骤降等对设备功用的影 响。由于电力电子技能的广泛运用，各种电磁环境的凌乱性，要彻 底消除电磁噪声烦扰是不或
11、许的。可是，依据电磁兼容性原理，能 够选用很多操控技能办法减小烦扰，使电磁噪声烦扰操控在必定计 划内，然后确保体系或设备的兼容性。构成电磁烦扰有必要一同具有三个根柢要素：电磁烦扰源、耦 合路径和活络设备。电磁噪声烦扰的程度与变频器操控体系构造、 周边设备抗扰性、接线环境、设备间隔及接本地法等要素有关。当 发作电磁噪声烦扰时，需选用纷歧样的对策进行噪声衰减和克制。通常来说，选用屏蔽、滤波阻隔、合理接地、合理布线、防雷 等办法是克制电磁噪声烦扰的有用办法，有时还选用逃避和引导技 能进行处理，如空间方位别离、频率差异与逃避、吸收和旁路等，这些操控办法均在工程实习中被广泛选用。有些传统的抗烦扰办法 和
12、现代电磁兼容技能在操控战略和思维上有实质上的改动和纷歧 样。传统的单纯抗烦扰办法在操控战略上比照简略，知道比照浅 薄，首要的思路会集在怎样设法克制烦扰上，工程技能人员常处于 被逼方位，哪里有烦扰就在哪里就事论事地给予处理，当然，有丰 盛实习履历的工程师也会选用一些避免办法，但也仅仅是依据履历 作一些有些处理，处理疑问的办法也是单纯的对立式办法。电磁兼 容性在操控烦扰战略上选用的是自动避免、全体计划和“对立”与 “引导”相联络的办法。在处理电磁噪声烦扰的机遇上， 由设备作业中露出出不兼容疑 问而选用抢救修补办法的被逼操控， 改动成在设备计划初始期间就 翻开猜想剖析和计划，预先查验核算，并悉数计划
13、施行计划，做到 防患于未然。把电磁兼容性计划和牢靠性计划、 可修补性计划与设 备的根柢功用计划并跋涉行。实习中，以上办法的运用通常会与环 境、木钱、质量、功用恳求发作对立，有必要权衡利弊选用最合理 的办法来满意电磁兼容性恳求。有时将传统的操控办法简略而奇妙 的运用，能够替代本钱贵重的附加硬件办法，收到事半功倍的作 用，这是有履历的工程师们常常选用的操控办法。电磁兼容性是一 项体系工程，常用的操控战略与技能计划可分为如下几类。 噪声传输通道操控。详细办法有接地、滤波、屏蔽、阻隔、 防雷、合理布线等，其间，精确合理的接本地法是至关首要的、榜 首位的。 噪声空间别离。详细办法有地址方位操控、天然空间
14、方位阻隔、方位角操控、电场矢量方向操控等。 噪声时刻分隔。详细办法有时刻共用原则、信号脉冲同步、 自动时刻分隔、被逼时刻分隔等。 噪声操控处理。详细办法有滤波、频率控制、频率调制、数 字传输、光电改换等。 电气阻隔。详细办法有变压器阻隔、光电阻隔、继电器阻 隔、DC/DC 改换等。跟着 xx翻开对信息技能的依托性的增大，对体系、设备和网络 的牢靠性、安全性和保密性的恳求越来越高，恳求作业的体系、设 备和网络有必要具有起码的电磁辐射能级和最强的抗扰性，即契合 电磁兼容性规范恳求。为了确保体系、设备和网络免受外界烦扰源 的烦扰一同避免信息被不良截取，由屏蔽电缆和屏蔽元器材所构成化布线体系是最经济、最抱负的挑选。的屏蔽构造
