变频器的电磁干扰与解决方案

变频器的电磁干扰与解决方案

李保国

(北京中丽制机工程技术有限公司101111)

摘　要　介绍了变频器应用中经常发生的电磁干扰现象及原因,引证了设备调试现场案例的经验。分析了电磁干扰的产生源并列举了多种来源于实践的解决方法。

关键词　变频器　电磁兼容性　电磁干扰

1　引言

在纺织化纤设备中变频调速已经应用的非常广泛,这类传动系统以其调速性能好、节能显著、保护功能完善、使用维护方便,在近年来迅速成为电机调速的主流。在工业推广应用中,电磁干扰问题日益突出,尤其在多种自控仪表工作的工业环境中,电磁兼容性问题尤其突出,甚至影响到系统正常工作。实践中多次就此问题对设备进行了改造和调整。国家标准对电磁兼容性的定义是,设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰。如果在系统设计和安装时没有充分考虑电磁兼容的问题,则在安装调试当中使设备不能稳定运行或造成设备的损坏。

2　变频器的EMC规则

一个设备或装置与其它装置同时操作时,不会因为电磁干扰而影响正常工作的能力。变频器及自动化产品的电磁兼容性要求基本上分为两大部分:电磁敏感度(electromagnetic susceptibility,简称EMS)和电磁干扰,(electromagnetic interference,简称EM I)。

接读写变频器的频率、直接读变频器的输出电压、输出电流。

4.4　S7-300PLC与SIEMENS MP277B通讯

S7-300PLC与MP277B通过MPI通讯, TP177A提供友好的人机操作界面。人机界面以简洁、清晰的风格组态各个操作画面,画面上准确明了地表示出当前生产线设备工况,如停止、运行、速度和故障等信息图形和文字表示。通过界面上的操作,可对1#预牵伸机、2#预牵伸机、萃取机、干燥机、第一牵伸机、第二牵伸机、第三牵伸机、第四牵伸机变频器的速度进行设定和修改;并对第一牵伸机、第二牵伸机、第三牵伸机、第四牵伸机设有微调功能,以实现各传动单元牵伸的同步。系统的报警显示、运行和报警记录和查询等功能。

5　结束语

用电阻、电位器实现同步的控制系统,系统成本低,调试方便、容易。现场维护直观、方便。但控制精度比较低。该控制系统已经在特种纤维后纺线厂家得到成功应用。

用现场总线控制的同步系统,通过使用S7-300PLC的MPI通讯,S7-300PLC的PROFIBUS 网与艾默生EV3000变频器进行通讯,通过网络传送过程数据,PLC可以单独编程。系统也具有易于扩展的优点。减少了现场维护工作量,提高了系统的控制精度和运行的可靠性。控制系统已经在多家特种纤维后纺线生产线上得到成功应用。

以上两种同步控制系统可供用户选用。

参考文献

[1]　汤子春.PLC原理及应用技术[M].北京:高等教育出

版社,2006.

[2]　廖常初.西门子人机界面[M].北京:机械工业出版

社,2007.

[3]　EV3000高性能矢量控制变频器用户手[Z].艾默生网

络能源有限公司,2008.

[4]　S7-300和S7-400的梯形图(LAD)编程参考手册

[Z].2004.

[5]　S7-300可编程序控制器产品目录[Z].2006.

当工厂设备采用变频器调速时在变频器的电源侧和电机侧都会产生谐波干扰,对供电电网和变频器周围的其它电器设备都会产生电磁干扰。

EMC 决定于与电气设备有关的两个特性-噪声发射和抗扰度。噪声发射和抗扰度的极限值取决于电气设备应用时所处的环境。在工业环境中,对电气设备的抗干扰度要求很高,但对噪声发射却要求较低。通常在整个化纤设备运行中变频器大多运行在较高的电磁干扰(EM I )的环境中这时它既是噪声发射源,又是噪声接收器。

3　变频器干扰源的产生

变频器能产生功率较大的谐波,对系统其他设备干扰性较强。其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分电磁传导、辐射和感应耦合。具体为:①对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电动机铁耗和铜耗增加,并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其他设备;②对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;③变频器对相邻的其他线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流,从而影响电器设备正常工作。

实践表明,电磁传导干扰、电磁辐射干扰和感应耦合干扰三者之中对现场仪表和控制系统干扰最大的是线路传导噪声,其次是电磁辐射干扰,最后才是感应耦合干扰。

变频器噪声传导的产生如图1所示

。

图1　变频器输出电压U 和噪声电流IS 的波形图

电路中寄生电容Cp 存在于电机电缆和电机内部,因此变频器的PWM 输出电压波形的开关翼部通过寄生电容产生一个高频脉冲噪声电流Is ,使变频器成为一个噪声源。由于噪声电流Is 的源是变频器,所以它一定要流回变频器。图1中ZE 为大地阻抗,Zn 为动力电缆与大地之间的阻抗。噪声电流流过此二阻抗所造成的电压降会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。

对于高频干扰,如果高频噪声电流Is 有一条正确的通道,则高频噪声是可以得到抑制的。如果使用非屏蔽电机电缆,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(见下面案例)。

为使高频噪声电流Is 能沿着确定路线流回变频器,应采用屏蔽电机电缆。电缆屏蔽层必须连接到变频器外壳和电机外壳上。当高频噪声电流Is 必须流回变频器时,屏蔽层形成一条最有效的通道。如图2所示

。

图2　带屏蔽的电机电缆的噪声电流流向

变频器本身不会通过辐射产生很多电磁干扰,

仅在其100mm 范围内有较强的电磁干扰。但电磁干扰强度随距离的增加而迅速衰减,在距变频器300mm 处电磁干扰的强度就变得很弱了。变频器产生的电磁干扰能量主要是经电源和电机电缆的传导向外传播的。干扰源按其传播强度排列如下。 电机电缆线:连接电机的电缆线流过较强的电磁干扰电流,但它对周围的电磁干扰随距离的增加而迅速衰减。

电源线:电源线上的电磁干扰电压比电机电缆上的要低,但电源线布线长,面积大,相当于一个发射天线。电磁干扰也经传导途径对电网上的其它用电设备产生影响,因此电源线是电磁干扰的主要传播源。从变频器进入的电源线的电磁干扰强度受电机电缆长度的影响,当电机电缆长度超过50m 时,电源线上的电磁干扰更加严重。

接地线:变频器及电机机座的接地线存在着电磁干扰电压。变频器输出端是电磁干扰电流源,电机电缆和绕组对地的分布电容对电磁干扰电流呈低阻抗,因而电磁干扰电流经过地和变频器接地线流回变频器,处在变频器和电机接地点附近的电气设备易受到电磁干扰的影响。对电磁干扰的抑制就是设计一条低阻抗回路,使电磁干扰电流返回变频器。

4　设备调试案例

4.1　设备调试案例1

在杭州萧山FD Y 设备调试现场:温控仪表,压力仪表,计算机监控,各部分电机运转操作均以分别调试完成,运行正常,但是在整机联调过程中温控表显示的升温很慢,但实测加热器早已超过设定值,险些造成设备损坏。经检查温度传感器信号线在布线桥架中与变频器输出线距离较近,变频器停止工作时温度信号接近实测值。说明受到变频线电磁干扰。随后又查出信号线屏蔽层没有可靠接地致使屏蔽失效。经从新布线后信号显示正常。4.2　设备调试案例2

浙江桐乡PO Y 直纺设备,熔体压力信号受到干扰,测量值出现波动,波动严重时,控制系统发出压力高或者压力低的信号报警;干扰非常严重时,控制系统误认为是压力过低,而自动停机。致使原料和电能受到较大损失

如图3所示,压力仪表记录:曲线前半部分为变频器运行时,记录值波动很大;曲线后半部分为变频器停止运行后的记录曲线,曲线比较平缓,幅值波动很小。从记录曲线可以明显地看出变频器运行对压力信号干扰非常强烈

。

图3　变频器干扰压力信号记录

根据以上现象,初步判断是因为变频器功率较

大输出线路较长,产生的电磁干扰也比较强烈,并且控制线与动力线距离比较近造成电磁噪声沿压力传感器信号线进入闭环控制系统。于是重新检查了屏蔽接地,将控制电缆和动力电缆之间的距离调整到30cm 以上再次试验,发现干扰现象仍然存在;为了再次确认是否是电磁干扰沿控制线路引入的压力控制系统,将闭环控制系统断开,改为手动控制变频器运行,但干扰仍然存在,这种状况下只能判断为变频器仪表提供电源的供电系统。所以我们只能判断应该是变频器引起的电磁噪声沿动力电路引入到供电系统,通过仪表的供电电源引入到闭环控制系统。因此我们采用了较经济的办法。选购了仪表专用

ZYH -XEL -3A 型EM I 电源滤波器,接上后通电

运行,干扰现象有所减少仍不能完全消除。实践证明不从源头解决是不行的,随后我们采购了3XFEY -80A 型变频器输入滤波器安装后干扰现象彻底消失。

通过以上案例,提高对电磁干扰的认识,了解电磁干扰的危害性。为了确保变频调速系统的安全运行及减小变频器电磁噪声对周边设备的干扰,通常采用安装电抗器、滤波器等元件来抑制电磁干扰的产生,因此对变频调速系统在设计、制造、安装过程中的电磁兼容性、抗电磁干扰能力及降低电磁干扰的过程控制,应作为变频调速系统设计、装配、施工中综合考虑的一部分,下面是一点经验小结。

5　抑制电磁干扰的措施

5.1　信号线

信号线不能与未屏蔽的电机电缆或未经滤波的电源线相平行。变频器布线的一般规则如下;当信号线与电源线距离小于300mm 时,两者平行长度小于l m 。平行长度超过l m 时,两者距离至少在300mm 以上。如果平行长度超过10m ,则两者距

离应成比例增大,如平行长度为40m ,两者距离应为:40Π10×0.3=1.2m 。信号线与变频器的距离至少300mm ,如果距离过近,应采用屏蔽信号线,但不包括与变频器相接的信号线。变频器输入信号线要使用双绞线或屏蔽线,可以有效减弱外界电磁场造成的干扰,输入信号线与输出强电线相交处应以十字交接形式,两者上下和平行之间距离≥100mm 如图4

。

图4　信号线与动力线交叉通过和间距

5.2　接地

变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式,要根据具体情况采用,要注意

不要因为接地不良而对设备产生干扰。

变频器控制柜应装有公共接地母线,参见图5,电源地及其它电路的地都应接公共接地端。变频器

本身的接地端不能作为公共接地端。电机电缆(四芯电缆)中地线的两端应分别接到变频器和电机接地端。变频器的控制端与其它电路应通过0V 端子共地

。

图5　抑制电磁干扰的一般措施

5.3　安装电源滤波器

一般情况下,变频器可以不装电源滤波器。但

当供电回路中接有其它易受电磁干扰设备或电机电缆过长造成电源线中电磁干扰电压增高时,变频器应装电源滤波器。图6示出一种低成本的电磁干扰抑制方法。电源侧电容使流入电源线的电磁干扰电流降为原来的1/10或更少。电容应尽可能靠近变频器,且接线要短。电机电缆从铁氧体环中穿过,使穿过部分导线的阻抗局部增大,阻止电磁干扰电流通过如将导线在铁氧体环上绕几圈,总的电感和阻抗值将随圈数的平方而增大。以实际经验数据推荐,电机电缆可从铁氧体环中穿过三次。但应注意,连接电机和变频器的接地线应留在环外

。

图6　低成本抑制电磁干扰的措施

需要安装滤波器的一定选择符合变频器制造厂

家标准的输入滤波器,其输出线应尽可能短,并与滤波器的进线及电机电缆分开,防止形成耦合发射。常见的错误是将滤波器进线和出线穿在同一套管内。

如果变频器控制柜内无与其它电气设备相连接的功率电路,则滤波器应尽可能靠近变频器,并用屏蔽电缆连接。否则,比如控制柜内有风冷电机的电源线,则滤波器应装在控制柜的电源入口处。

如果控制柜内装有多台变频器,则每台变频器的滤波器应尽可能靠近变频器,并装一台总的电源滤波器。

5.4　柜体布局设计

设计柜体时要注意EMC 的区域原则把不同的设备规划在不同的区域中,每个区域对噪声的发射和抗扰度有不同的要求,柜内各区域在空间上最好用金属接地板隔离。如图7所示

。

图7　不同区域的设计布置

6　设计变频控制系统中的注意事项

6.1　控制变频调速电机启Π停通常由变频器自带的

控制功能来实现,不要通过接触器实现启Π停。否

则,频繁的操作可能损坏内部元件。6.2　尽量减少变频器与控制系统不必要的连线,以避免传导干扰。除了控制系统与变频器之间必须的控制线外,其它如控制电源等应分开。由于控制系统及变频器均需要24V 直流电源,而生产厂家为了节省一个直流电源,往往用一个直流电源分两路分别对两个系统供电,有时变频器会通过直流电源对控制系统产生传导干扰,所以在设计中或订货时要特别加以说明,要求用两个直流电源分别对两个系统供电。6.3　注意变频器对电网的干扰。变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响,使电网波型严重畸变,可能造成电网电压降很大、电网功率因数很低,大功率变频器应特别注意。解决的方法主要有采用无功自动补偿装置以调节功率因数,同时可以根据具体情况在变频器电源进线侧加电抗器以减少对电网产生的影响,而进线电抗器可以由变频器供应商配套提供,但在订货时要加以说明。6.4　变频器柜内除本机专用的空气开关外,不宜安置其它操作性开关电器,以免开关噪声入侵变频器,造成误动作。6.5　应注意限制最低转速。在低转速时,电机噪声增大,电机冷却能力下降,若负载转矩较大或满载,可能烧毁电机。确需低速运转的高负荷变频电机,应考虑加大额定功率,或增加辅助的强风冷却。6.6　注意防止发生共振现象。由于定子电流中含

双排组件纺丝箱在化纤纺丝设备中的应用

申花玉

(北京中丽制机工程技术有限公司101111)

摘　要　为了克服现有技术中存在的单排组件纺丝箱跨度大,占用空间多,成本高的缺陷,现提供一种双排组件纺丝箱,通过阐述其结构和特点,分析了双排组件纺丝箱结构上的合理性和在实际生产应用中取得的良好收益。

关键词　纺丝箱　双排组件　交错排列　节能

1　引言

在直接法或切片熔融纺丝中,纺丝箱是必不可少的重要纺丝设备之一。它的主要作用是把纺丝熔体通过熔体分配管均匀地分配到纺丝箱中的每个纺丝部位,并保证熔体到达各纺丝部位时具有相同的停留时间;同时使熔体分配管路、纺丝计量泵和纺丝组件等都能保持均匀一致的工艺温度,以保证纺丝质量。

目前国内纺丝产品生产用纺丝箱设备中的纺丝组件均是以单排形式排列的。当每个纺丝位中纺丝头数较少,纺丝位间距较小时,这种纺丝箱还具有优势。但当纺丝位中纺丝头数较多时,如12头、16头、20头等等,就要设计大位距或超大位距的纺丝箱了,从而使纺丝箱加长很多,必将使其所占踞的厂房空间也将增大。不但增加了纺丝箱的制造成本,也增加了厂房的建筑成本,还在一定程度上增加了向纺丝箱供热的热媒加热功率;另一方面,纺丝箱体的加长必使箱体内熔体管路也随之增长,从而延长了熔体的停留时间,将会降低熔体纺丝的工艺性。

为了克服这一难题,我公司自主研发了一种双排组件纺丝箱,可以根据生产线的大小进行模块式组合,最大限度地利用空间,降低箱体制造成本和厂房建筑成本。

2　双排组件纺丝箱的结构和特点

双排组件纺丝箱的整体结构(单个纺丝位)如图1所示。主要由1.组件座体、2.熔体分配管、3.计量泵座、4.熔体阀管、5.泵盒、6.组件、7.熔体管、8.计量泵、9.泵垫、10.泵板、11.均热块、12.纺丝箱壳体所组成,其中1～11零部件是装在纺丝箱体12中。

此种结构型式的纺丝箱主要特点:

2.1　将纺丝组件呈双排(前后两行)交错排列在组件座体上,且相邻纺丝组件的中心连线呈等腰三角形,纺丝组件的间距缩短,纺丝箱长度相应减少,而箱体的宽度增加,因此这种箱子的长宽比与单排纺丝箱的要小的多,纺丝箱的长宽比得到了很好的优化。

有高次谐波成分,电机转矩中含有脉动分量,有可能造成电机的振动与机械振动产生共振,使设备出现故障。应在预先找到负载固有的共振频率后,利用变频器频率跳跃功能设置,躲开共振频率点。

7　结束语

以上通过对变频器使用中电磁干扰问题的分析,提出了解决这些问题的实际方法。随着新技术和新理论不断在变频器上的应用,变频器应用存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。但目前在控制系统中还需要坚持电磁兼容性设计,提高贯彻EMC标准的意识,消除电磁干扰,实现电磁兼容,从根本上提高产品质量与可靠性。

参考文献

[1]　西门子自动化驱动变频器安装手册

[2]　英国CT公司变频器操作手册

[3]　张宗桐.变频器及其装置的EMC要求[J],变频器世

界,2000(9).

[4]　电磁兼容性术语(gbΠt43651995)[S].北京:中国标准

出版社,1996.

变频器如何抗干扰

变频器如何抗干扰 怎样减少变频器对PLC与外围设备通讯的干扰？plC应用中需要注意的问题 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题： 1．工作环境 （1）温度 PLC要求环境温度在0~55oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。

（2）湿度 为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。 （3）震动 应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。 （4）空气 避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。 （5）电源 PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。 2．控制系统中干扰及其来源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必

抗干扰措施

抗干扰措施的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。 1、抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 抑制干扰源的常用措施如下： （1）继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。 （2）在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选0.01uF），减小电火花影响。 （3）给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。 （4）电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。 （5）布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。 （6）可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的）。 2、切断干扰传播路径的常用措施 （1）充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。 （2）如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。 （3）注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。 （4）电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机，继电器）与敏感元件（如单片机）远离。 （5）用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。（6）单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。 （7）在单片机I/O口，电源线，电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器，屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能。

电磁干扰的屏蔽方法知识

电磁干扰的屏蔽方法 EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因，本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。 电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEEC63.12-1987)。”对于无线收发设备来说，采用非连续频谱可部分实现EMC 性能，但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰，我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。 EMC问题来源 所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。 很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽：从源头处降低干扰；通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标，这些性能在设计阶段的早期就应完成。 对设计工程师而言，采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用，从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。无论是金属还是涂有导电层的塑料，一旦设计人员确定作为外壳材料之后，就可着手开始选择衬垫。 金属屏蔽效率

EMI抗干扰磁环在变频器上的应用

EMI抗干扰磁环在变频器上的应用 变频器干扰问题的处理方法及技巧工业控制系统中，加EMI抗干扰磁环去除干扰问题变得越来越引起人们的重视，特别是变频器对其它设备的干扰问题，我们如何去减少这些干扰呢？ 下面我们要说说，变频器干扰问题最有效的处理方变频器干扰问题最有效的处理方法及技巧，加EMI抗干扰磁环去抗干扰问题的处理方法如下：1、加EMI抗干扰磁环的原理与作用数码设备传输线带有一根圆柱形的东西。这个是什么呢？是磁环，抗干扰磁环，或者说吸收磁环、铁氧体磁环。为什么要设置抗干扰磁环？电脑机箱内的主板、CPU、电源、及IDE数据线都工作于很高的频率状态下，所以导致机箱里存在着大量的空间杂散电磁干扰信号，而信号强度也是机箱外的数倍至数十倍！没有磁环的USB线在这个空间内没有采取屏蔽措施，那么这些USB线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在本来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，容易出现问题。为了提高传输速率及稳定性，也为了减小传输线在传送数据时对其他设备，如声卡的干扰，设计了静电屏蔽层。这个屏蔽层是由一个较薄的金属箔片或者是多股细铜丝编织成网状做成，应用的是静电场的表面效应原理。也就是将数据传送线的外表面包上一层金属膜，并将这个屏蔽层与机箱进行接地，就可以很好地将数据线与空间干扰信号隔离！ 吸收磁环，又称EMI抗干扰磁环，常用于可拆卸的分离时磁环，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用，一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特性，一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高磁环表现的阻抗急剧升高。使正常有用的信号很好的通过，又能很好的抑制高频干扰信号的通过，而且成本低廉。铁氧体抗干扰磁心特性铁氧体抗干扰磁心是近几年发展起来的新型的价廉物美的干扰抑制器件，其作用相当于低通滤波器，较好地解决了电源线，信号线和连接器的高频干扰抑制问题，而且具有使用简单，方便，有效，占用空间不大等一系列优点，用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰EMI抗干扰磁环是经济简便而有效的方法，已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。 铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他一种或多种镁、锌、镍等金属在2000℃烧聚而成，在低频段，铁氧体抗干扰磁心呈现出非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号

汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案

汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案 随着电子技术的飞速发展，越来越多的电器设备应用到汽车上，提升了汽车的整体性能，但同时也带来了一个新的问题，由于采用大量电子设备而产生的电磁干扰。针对汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案这一问题，本文系统分析了汽车内部的点火系统、电机、电源、线路以及静电等引起的电磁干扰，并提出一些措施来防止电磁干扰。 只要是带电的物体都会对周围产生辐射或受到其它磁场辐射的作用，那么对于应用大量电子设备的车辆而言，电磁辐射干扰对于车辆电气系统的正常运行就会带来很大的影响。随着汽车工业日新月异的发展和汽车电子电器设备的大量应用，汽车电磁干扰的特点及其产生的影响也有了巨大的变化。本文就汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案进行探讨。 1 汽车电器电磁干扰概念及分类： 1.1汽车电器电磁干扰：是指任何能中断、阻碍、降低或限制汽车电气、电子设备有效性能的电磁能量，对有用电磁信号的接收产生不良影响，导致设备、传输信道和系统性能劣化的电磁骚扰。根据电磁干扰所产生的特点，将干扰源、传播途径和敏感设备称为电磁干扰三要素，在汽车电磁干扰形成的过程中，电磁干扰源为汽车启动或运行时电压瞬时变化较大的设备：如高压点火系统、各种感性负载(电机类电器部件)、各种开关类部件(如闪光继电器)、各种电子控制单元以及各种灯具、无线电设备等；电磁干扰途径主要分为传导干扰和辐射干扰，如在汽车启动瞬间点火机构所产生的扰动为传导干扰，而无线电干扰即为辐射干扰。敏感设备主要为汽车电子设备，如发动机控制单元（ECU）、ABS、安全气囊及各种电子模块等。 1.2汽车电子设备工作在行驶环境不断变化的汽车上，由于汽车电子设备形成以蓄电池和交流发电机为核心电源以及车体为公共地的电气网络，各部分线束都会通过电源和地线彼此传导干扰，而不相邻导线间也因天线效应而辐射干扰，干扰组成较多，环境中电磁能量构成的复杂性和多变性，意味着系统所受到的电磁干扰来源比较广泛。按照电磁干扰的来源可分为汽车内部电磁干扰、汽车外部电磁干扰、无线电干扰和车体静电干扰。 2针对不同的干扰源，下面对汽车电磁干扰现象作以分析： 2.1 汽车内部电磁干扰 2.1.1点火系统的电磁干扰 点火系统中的点火线圈、火花塞、分电器、高压线等都是干扰源，尤其是火花塞是引起高频电磁干扰的主要部件。当点火线圈初级电路被切断以后，交流发电机励磁绕组与蓄电池断开，但与其它负载仍有电的联系，这时在励磁绕组上仍有自感电动势，为一负向脉冲，脉冲幅度取决于断开瞬时的负载和调节器的状态。在初级电路所发生的是一种衰减振荡，初级电压的最大振幅值一般为300-500V，此瞬变电压若无有效的抑制措施，势必对初级电路中的电子器件构成威胁，甚至通过导线对其它电子装置产生严重的干扰。同时，在次级线圈中所感应的次级电压最大值一般为20000～30000V，足以击穿火花塞的电极间隙，产生电火花放电。火花放电将产生约0．15～1000 MHz的宽带电磁波向周围的空间辐射；如果在初级点火电路断开时打开点火开关，则产生最强的瞬时过电压，对汽车内部的电子设备产生强烈的辐射干扰。 2.1.2汽车内部过电压干扰 在汽车电器系统工作过程中，当电器的开关接通或断开、负载的电流和电压变化以及磁场发生变化时，都容易产生高频干扰信号，同时感性负载产生沿电源线传导的干扰。 2.1.2.1负载突变过电压 交流发电机与蓄电池是并联工作的。行驶过程中,若交流发电机处于额定负载下工作,一旦将交流发电机与蓄电池间的连线断开,将产生负载突变过电压。所谓负载突变过电压,即脉冲电

电磁干扰的来源及屏蔽方法介绍

电磁干扰的来源及屏蔽方法介绍 EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因，本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。 电磁兼容性（EMC）是指一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰（IEEE C63.12-1987）。对于无线收发设备来说，采用非连续频谱可部分实现EMC性能，但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰，我们把这种干扰称为电磁干扰（EMI）。EMC问题来源 所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。 很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽：从源头处降低干扰；通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标，这些性能在设计阶段的早期就应完成。 对设计工程师而言，采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用，从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层（如导电漆及锌线喷涂等）。无论是金属还是涂有导电层的塑料，一旦设计人员确定作为外壳材料之后，就可着手开始选择衬垫。 金属屏蔽效率 可用屏蔽效率（SE）对屏蔽罩的适用性进行评估，其单位是分贝，计算公式为：

变频器抗干扰解决方案

变频器抗干扰解决方案 变频器包括整流电路和逆变电路，输入的交流电经过整流电路和平波回路，转换成直流电压，再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压，PWM)。用这个PWM电压驱动电机，就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰： 1、谐波干扰 整流电路会产生谐波电流，这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波型发生畸变，这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰(因为大部分电子设备仅能工作在正弦波电压条件下)，常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时，电压畸变在弱电源的情况下更加严重，这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰，而与设备与变频器之间的距离无关; 2、射频传导发射干扰 由于负载电压为脉冲状，因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状，这种脉冲电流中包含了大量的高频成分，形成射频干扰，这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰，而与设备与变频器之间的距离无关; 3、射频辐射干扰 射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中，变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时，由于电缆相当于天线，必然会产生电磁波辐射，产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压，同样包含丰富的高频的成分，会产生电磁波辐射，形成辐射干扰。辐射干扰的特征是，当其他电子设备靠近变频器时，干扰现象变得严重。 根据电磁学的基本原理，形成电磁干扰必须具备三要素：电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰，可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中，硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施，一般从抗和放两方面入手来抑制干扰，其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。以下内容是解决现场干扰的主要步骤： 1、采用软件抗干扰措施 具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率，把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效，那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。 2、进行正确的接地

电磁干扰及其抑制方法的研究

弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 （葛洲坝通信工程有限公司方宏坤 151120） 【摘要】在弱电工程应用领域，强电与弱电交叉耦合，电磁干扰（EMI）错综复杂，严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性，及其传输途径和危害，利用电磁理论和工程实践，分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰（EMI）射频干扰（RFI）干扰抑制 随着计算机技术，特别是网络技术的飞速发展，IT技术在弱电工程领域的广泛应用，IT设备日益精密、复杂，使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低，功能失效，甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是EMI／RFI（电磁干扰／射频干扰）问题，已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在，其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰（EMI）、射频干扰（RFI）和电磁脉冲（EMP）三种，根据其来源可分为外界和内部两种，严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰；RFI则从属于EMI；EMP 是一种瞬态现象，它可由系统内部原因（电压冲击、电源中断、电感负载转换等）或外部原因（闪电等）引起，能耦合到任何导线上，如电源线和通信电缆等，而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI／RFI 的干扰源及其频率范围。

1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中，应从三个方面来考虑电磁干扰问题：首先是电子系统产生和发射干扰的程度；其次是电子系统在强度为 1～10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性；第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素，这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套，这是因为，当EMI成为关键因素时，电缆相当于天线或干扰的传输器，必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在，如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何，电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中，抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发，电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数，即 E=5.5· P·G d 式中P为发送功率（mW／cm2），G为天线增益，d为电路或系统距干扰源的距离（m）。 由于模拟电路一般在高增益下运行，对RF场比数字电路更为敏感，因此，必须解决μV级和mV级信号的问题；对于数字电路，由于它具有较大的信号摆动和噪声容限，所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面，即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆（共模）辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆（差模）辐射干扰 有源器件电缆间串扰（电容效应）感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰（电感效应）感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰（漏电导）传导干扰有源器件 电源电缆间串扰（场耦合）辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰 雷电辐射场到机箱辐射干扰

提高变频器抗干扰能力的方法

一、使用复位和再启动功能。失电后，滤波电容器放电，逆变器控制电源失电时能够自动复位。另外，若选择瞬时停电后继续运行功能时，不需要复位操作，复电后能自动再启动。有些变频器有“工频切换选用件”，使用这种选用件可使因瞬停等原因脱离变频器的电机在复电时继续运转，即作为瞬停再启动装置使用。 二、调低低电压保护值。对有些品牌的变频器，当电压低到额定值的90%左右时即停机，造成同一电源系统中有些大启动电流负载启动时，变频器都停机，这些生产商对用户极不负责任。为提高这类变频器抗电压波动能力，可以适当调低这类变频器低电压保护值，有些厂家的变频器的低电压保护值用户可以直接整定，最低可到65%，在些厂家的变频器用户不能直接调整，因此只能重新选择变频器低电压检测回路的元器件，用户可以和变频器厂协商调整。我们认为低电压保护设定值设为75%的额定电压比较合适。 三、使用两台变频器互为热备用。两台变频器供电电源分别引自不同的供电系统，当一台变频器由于某种原因停止运行后，另一台变频器自动投入运行。为了保证切换成功，使用这种切换方式时，应根据旋转中电机的残留电压检出其转速，使变频器的输出频率与其一致，安全地将电动机切换到另一台变频器运行，否则新投入运行的变频器会因过电流而停止运行。 四、交流侧安装电抗器。对于变频器而言，交流侧交流侧安装电抗器主要是为了解决电源电压三相不平衡度超出规定范围（如富士变频器要求不平衡度≤3%），此电抗器的安装对提高变频器抗电压波动能力大有好处。 五、使用瞬停再启动控制。在发生瞬时停电时，如停电时间在规定数值范围内，变频器将继续运转，如果停电时间超过该规定值，变频器将自行切断输出。由于有些负载要求复电时能够自动地再启动，对于这类负载可以使用变频器的瞬停再启动功能。具体有两种方法：一是电机完全停止后再启动，二是在旋转中检出电机实际转速后，自动地将变频器输出频率调节在对应值再启动。对于富士变频器，瞬停再启动控制是一个内藏式可选件 （FR-PNS-H），电源复归0.5S-2S（可调）后可再启动。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。

PLC遇电磁干扰的处理方法

遇到比较多的情况是，现场环境较差，导致柜内粉尘堆积较多，影响了开关电源的电路参数，导致调制频率异常，从而导致开关电源电压输出异常，经常烧被其供电的CPU或者把CPU的程序给刷了，换个电源或把电源清理干净，重新上电下载程序，系统又能工作很长一段时间。 SIEMENS-XP：遇到过电磁干扰的问题。 1．是有一台等离子切割机和PLC接在一个开关下面了，一开机有高频干扰测量PLC电压都有500V了（不是真有效值表），PLC电源开始打嗝，型号PS307. 2. 是对讲机靠近电源10CM内，PLC倒是没见乱动作，但是电源保护了。 DP网线某处墙外有大电流动力电缆过，距离不超过50cm。 工控柜的设计是非常重要的，良好的密封可以避免粉尘或潮气进入，一般电气功率比较大时，会配置电气柜制冷器，电气柜制冷器是自循环的，即进气和出气都是在电气柜内部完成，理论上可以避免粉尘或潮气进入，但是，如果电气柜密封不严，尤其是电缆进出通道设计不合理同样会造成问题。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/9b14940130.html,/

浅谈变频器抗干扰措施

浅谈变频器抗干扰措施 随着变频高速技术的发展与综合利用，使变频器行业在诸多领域得到空前的发展和应用，几乎国民经济各行各业都与变频器密不可分。“十二五”规划出台以来，节能减排就是各行各业发展的关键，受益于节能减排、绿色环保等战略的拉动，变频器的新技术改造越来越受到人们的重视。主要介绍了在工业控制系统中，变频器在抗干扰方面的一些相应措施和技术改进措施。 标签：变频器；抗干扰；措施 1 变频器应用状况 随着工业自动化程度的不断提高，变频调速系统由于具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、节能效果显著等优点，被广泛的应用到了工业控制的各个领域中。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源|稳压器变换为另一频率的电能控制装置。通常情况下采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下（根据机种不同，为125%～200%）。用工频电源直接起动时，起动电流为6～7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动（起动时间变长）。起动电流为额定电流的1.2～1.5倍，起动转矩为70%～120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 2 变频器干扰的来源及途径 变频器干扰来源可以分为两个方面，一个是外部电网的干扰，另外就是变频器自身的干扰。电网中的谐波干扰，这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。比如晶闸管换流类设备对变频器的干扰。另外就是自身的干扰，在诸多控制系统中，多采用微机或者PLC 进行控制，在系统设计或者改造过程中变频器对微机控制板自身有干扰问题。当变频器的供电系统附近，存在高频冲击负载，变频器本身容易因为干扰而出现保护。 变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后，若不加以处理，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源对变频器的干扰主要有过压、欠压、瞬时掉电；浪涌、跌落；尖峰电压脉冲；射频干扰。其次，共模干扰通过变频器的控制信号线也会干扰变频器的正常工作。对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中，建议尽量不要采用模拟控制，特别是控制距离大于1M，跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出，可以满足要求。如果非要用模拟量控制时，建议一定采用屏蔽电缆，并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重，需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块，或者采用V/F转换，光藕隔离再采用频率设定输入的方法。

485通信中干扰抑制方法

485通信中干扰抑制方法 RS-485匹配电阻 RS-485就是差分电平通信,在距离较长或速率较高时,线路存在回波干扰,此时要在通信线路首末两端并联120Ω匹配电阻。推荐在通信速率大于19、2Kbps或线路长度大于500米时,才考虑加接匹配电阻。 RS-485接地 RS-485通信双方的地电位差要求小于1V,所以建议将两边RS-485接口的信号地相连,注意信号地不要接大地。 还有,就就是采用隔离措施 变频器应用中的干扰抑制措施 在进线侧加装电抗器,可以抑制变频器产生的谐波对电网的干扰。 输出侧不能加吸收电容,因为会导致变频器过电流时延迟过电流保护动作,只能加电抗器,以改善功率因数。 避免变频器的动力线与信号线平行布线与集束布线,应分散布线。检测器的连接线、控制用信号线要使用双绞屏蔽线。变频器、电机的接地线应接到同一点上。在大量产生噪声的机器上装设浪涌抑制器,加数据线滤波器到信号线上。将检测器的连接线、控制用信号线的屏蔽层用电缆金属夹钳接地。 信号线与动力线使用屏蔽线并分别套入金属管后,效果更好。 容易受干扰的其它设备的信号线,应远离变频器与她的输入输出线。 如何解决中频炉的谐波干扰

中频炉在使用中产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重。谐波使电能传输与利用的效率降低,使电气设备过热,产生振动与噪声,并使其绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁;谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容补偿设备等设备烧毁。谐波还会引起继电器保护与自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波会对通信设备与电子设备产生严重干扰,因而,改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。 滤除中频炉系统谐波的传统方法就是LC滤波器,LC滤波器就是传统的无源谐波抑制装置,由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要。这种滤波器出现最早,成本比较低,但同时存在一些较难克服的缺点,比如只能针对单次谐波,容易产生谐波共振,导致设备损毁,随着时间谐振点会漂移,导致谐波滤除效果越来越差。同时,这一方式无法应对瞬变、浪涌与高次谐波,存在节能的漏洞。 谐波抑制的另一个比较新的方法就是采用有源电力滤波器(Active Power Filter--APF)。它就是一种电力电子装置,其基本原理就是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率与幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,因而受到广泛的重视,并且已在日本等国获得广泛应用。但有源电力滤波器成本高昂,价格昂贵,投资回报期长,大多数企业难以承受。 MF-Saver吸收融合了LC技术与APF技术的优点,同时引入TOPSPARK G5的核心技术,扬长避短,创造性地解决了上述技术的不足,以独特的方式为中频炉环保节能提供了更有效的解决方案。

电磁干扰的屏蔽方法

电磁干扰的屏蔽方法 上网时间：2000年11月26日 EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因，本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。 ?EMC问题来源 ?金属屏蔽效率 ?EMI抑制策略 ?屏蔽设计难点 ?衬垫及附件 ?结论 电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其它设备产生强烈电磁干扰(IEEE C63.12-1987)。”对于无线收发设备来说，采用非连续频谱可部份实现EMC性能，但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本计算机和测试设备之间、打印机和台式计算机之间以及行动电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰，我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。 EMC问题来源 所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。信号辐射是藉由外壳的缝、槽、开孔或其它缺口泄漏出去；而信号传导则藉由耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。 很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽：从源头处降低干扰；藉由屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标，这些性能在设计阶段的早期就应完成。 对设计工程师而言，采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用，从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。无论是金属还是涂有导电层的塑料，一旦设计人员确定作为外壳材料之后，就可着手开始选择衬垫。 金属屏蔽效率 可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估，其单位是分贝，计算公式为 SE dB=A+R+B 其中A：吸收损耗(dB) R：反射损耗(dB) B：校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况) 一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一，即SE等于20dB；而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一，即SE要等于100dB。

抗干扰措施

提高变电所自动化系统可靠性的措施 一、概述 变电所综合自动化系统具有功能强、自动化水平高、可节约占地面积、减轻值班员操作及监视的工作量、缩短维修周期以及可实现无人值班等优越性。这已为越来越多的电力部门的专家和技术人员所共识。但一方面，由于它是高技术在变电所的应用，是一种新生事物，很多人对它还不够了解，因此也不放心。特别是目前不少工作在变电所第一线的技术人员与运行人员，对综合自动化系统的技术和系统结构还不了解，对其可靠性问题比较担心。另一方面，变电所综合自动化系统内部各个子系统都为低电平的弱电系统，但它们的工作环境是电磁干扰极其严重的强电场所，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，没有采取必要的措施，这样的综合自动化系统在强电磁场干扰下，也确实很容易不能正工作，甚至损坏元器件。因此，综合自动化系统的可靠性是个很重要的问题。 可靠性是指综合自动化系统内部各子系统的部件、元器件在规定的条件下、规定的时间内，完成规定功能的能力。不同功能的自动装置有不同的反映其可靠性的指标和术语。例如，保护子系统的可靠性通常是指在严重干扰情况下，不误动、不拒动。远动子系统的可靠性通常以平均无故障间隔时间MTBF来表示。 提高综合自动化系统可靠性的措施涉及的内容和方面较多，本章将从电磁兼容性、抗电磁干扰的措施和自动化系统本身的自纠错和故障自诊断等方面讨论提高变电所综合自动化系统的可靠性措施问题。 二、变电所内的电磁兼容 (一)电磁兼容意义 变电所内高压电器设备的操作、低压交、直流回路内电气设备的操作、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围静电场、电磁波辐射和输电线路或设备短路故障所产生的瞬变过程等都会产生电磁干扰。这些电磁干扰进入变电所内的综合自动化系统或其他电子设备，就可能引起自动化系统工作不正常，甚至损坏某些部件或元器件。 电磁兼容的意义是，电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能，它们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作，从而达到互不干扰，在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。

怎样做好电磁屏蔽

几点经验： 1、交流输入与直流输出要有较明确的布局区分，最佳办法是能够互相隔离。 2、输入端与输出端（包括DC/DC变换初级与次级）布线距离最少要在5毫米以上。 3、控制电路与主功率电路要有较明确的布局区分。 4、尽量避免大电流高电压布线与测量线、控制线的并行布线。 5、在空白的板面尽量敷铜。 6、在大电流高电压的布线连接中，尽量避免用导线在空间中长距离连接，它导致的干扰是很难处理的。 7、如果成本允许的情况下，可采用多层板布线，有专门的辅助电源层与地层，将大大降低EMC的影响。 8、工作地是最容易受干扰的，因此尽量采取大面积敷铜的布线办法。 9、屏蔽地的布线不能构成明显的环路，这样的话会形成天线效应，容易引入干扰。 10、大功率的器件最好能比较规整地布局，便于散热器的安装及散热风道的设计。 几点经验： 1.合理选择"Y"电容的接地点. 2.感性器件在PCB的合理分布,能使干扰电磁场相互削弱,避免干扰信号叠加形成更强的干扰. 一、地线设计 1.正确选择单点接地与多点接地相结合. 2.将数字电路与模拟电路分开 3.尽量加粗接地线 4.将接地线构成闭环路 二、电磁兼容性设计 1.选择合理的导线宽度 2.采用正确的布线策略 采用平等走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容增加，如果布局允许，最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。 为了抑制印制板导线之间的串扰，在设计布线时应尽量避免长距离的平等走线，尽可能拉开线与线之间的距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线，可以有效地抑制串扰. 三、去耦电容配置 在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中，当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声，是印制电路板的可靠性设计的一种常规做法. 怎样做好电磁屏蔽[转帖] 电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一。大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正 常工作，因此不需要对电路做任何修改。

开关电源中电磁干扰的产生及其抑制

开关电源中电磁干扰的产生及其抑制 摘要：电磁干扰对开关电源的效率和安全性及使用的影响日益成为人们关注的热点。本文分析了开关电源中电磁干扰产生的原因和传播的路径，并提出了抑制干扰的有效措施。 关键词：开关电源、电磁干扰、耦合通道、电磁屏蔽 1 引言 电磁兼容EMC是英文electro magnetic compatibility 的缩写。它包括两层含义，一是设备在工作中产生的电磁辐射必须限制在一定水平内，二是设备本身要有一定的抗干扰能力，它必须具备三个要素：干扰源、耦合通道、敏感体。给电子线路供电的开关电源对干扰的抑制对保证电子系统的正常稳定运行具有重要意义。本文通过分析开关电源中的干扰源和耦合通道，提出了抑制干扰的有效措施。并提出了开关电源中开关变压器的设计和制作方法。 2 开关电源中的干扰源和耦合通道 开关电源首先将工频交流电整流为直流电，然后经过开关管的控制变为高频，最后经过整流滤波电路输出，得到稳定的直流电压，因此，自身含有大量的谐波干扰。同时，由于变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰，都会产生不同程度的电磁干扰。开关电源中的干扰源主要集中在电压、电流变化大（即dV/dt或dI/dt很大）的元器件上，尤其是开关管、输出二极管和高频变压器等。同时，杂散电容会将电网的噪声传导到电子系统的电源而对电子线路的工作产生干扰。 这里我们来分析一下几种干扰产生的原因及其耦合的路径。 2.1输入整流滤波电路产生的谐波干扰 开关电源输入端普遍采用桥式整流，电容滤波电路。由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用，使得输入电流i成为一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流，如图1所示。这种畸变的输入电流，它除了基波外，还含有丰富的高次谐波分量。

解决EMI之传导干扰的八大绝招

电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输，互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑，如何解决传导干扰？找对方法，你会发现，传导干扰其实很容易解决，只要增加电源输入电路中EMC滤波器的节数，并适当调整每节滤波器的参数，基本上都能满足要求，第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策，以解决对付传导干扰难题。 对策一：尽量减少每个回路的有效面积 图1 传导干扰分差模干扰DI和共模干扰CI两种。先来看看传导干扰是怎么产生的。如图1所示，回路电流产生传导干扰。这里面有好几个回路电流，我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈，或变压器线圈的初、次级，当某个回路中有电流流过时，另外一个回路中就会产生感应电动势，从而产生干扰。减少干扰的最有效方法就是尽量减少每个回路的有效面积。 对策二：屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度

如图2 所示，e1、e2、e3、e4为磁场对回路感应产生的差模干扰信号；e5、e6、e7、e8为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板，另一端是大地。线路板中的公共端不能算为接地，不要把公共端与外壳相接，除非机壳接大地，否则，公共端与外壳相接，会增大辐射天线的有效面积，共模辐射干扰更严重。降低辐射干扰的方法，一个是屏蔽，另一个是减小各个电流回路的面积（磁场干扰），和带电导体的面积及长度（电场干扰）。 对策三：对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积

如图3所示，在所有电磁感应干扰之中，变压器漏感产生的干扰是最严重的。如果把变压器的漏感看成是变压器感应线圈的初级，则其它回路都可以看成是变压器的次级，因此，在变压器周围的回路中，都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法，一方面是对变压器进行磁屏蔽，另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积。 对策四：用铜箔对变压器进行屏蔽 如图4所示，对变压器屏蔽，主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰，以及对外产生电磁辐射干扰。从原理上来说，非导磁材料对漏磁通是起不到直接屏蔽作用的，但铜箔是良导体，交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流，而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反，部分漏磁通就可以被抵消，因此，铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。 对策五：采用双线传输和阻抗匹配

关于自动化装置受干扰及抗干扰措施的分析(精)

关于自动化装置受干扰及抗干扰措施的分析 摘要：电磁兼容是现代自动化装置抗电磁干扰能力方面非常关注的目标。许多同行专业人士已作了大量的工作，制定了相关的标准和试验方法。在抗电磁干扰方面，也有许多论文发表，大家从理论到实践提出了许多提高产品抗电磁干扰能力的措施。 关键词：自动化装置干扰抗干扰措施分析 电磁兼容是现代自动化装置抗电磁干扰能力方面非常关注的目标。许多同行专业人士已作了大量的工作，制定了相关的标准和试验方法。在抗电磁干扰方面，也有许多论文发表，大家从理论到实践提出了许多提高产品抗电磁干扰能力的措施。 本文先以一台同期装置作为被试产品，对其干扰及抗干扰措施进行分析，随后提出一系列在设计实践中的经验抗干扰措施。干扰源是一个简单的电磁式的中间继电器。 干扰源分析：在上面简单的电路中可能会存在以下三种干扰源。 1、如图（一）中操作电源带有一个电感性负载（即许继中间继电器），当切断电感性负载时，在电感线圈上产生很高的感生电动势，一般在5～10倍电源电压，高达几千伏，我在试验中测得大于1千伏。该高电压使得断开接点击穿，产生火花或电弧，而火花或电弧是一个发射高频噪声的干扰源，该干扰直接串入电源中，形成串模干扰，该干扰是本线路中试验发现最明显的。 火花或电弧熄灭时间很短，又将产生感应电压，所以在不断地“通断”的瞬变过程中电源上串入了很大的高频干扰信号和浪涌电流。而自动装置内部的电子元件尤其IC片都是弱

电工作元器件，该干扰信号和浪涌流对继电器造成逻辑紊乱，以致误动，实际上对继电器内部元器件也具有很大的伤害性。尤其是静态的继电器产品表现更为严重，对于同期继电器，内部回路复杂，电源（稳压管）负载较重，在此重负荷下受干扰就会显得影响很大。 对于这种干扰实际上最有效的办法是在电感负载上并接一个吸收回路即可，但是电感负载是多种不同设备，且有很多是在运行中的产品，这样就自然的把问题踢给了新产品（被试产品）。 在试验中本人启用了图（二）接线的抑制回路，作用是用以抑制高频干扰，试验效果明显。 2、直流电压纹波引起的工频干扰，该种干扰在一般的产品设计中都有措施抑制，在试验中很少发现这种干扰。对于这种干扰，在试验中采用了以下图三的电路，该电路具有消除低频干扰和高频干扰双重作用，但对于电容耐压要求较高。 3、线间串扰，该干扰是因信号线（电源、交流等）靠近和平行放置在一起而引起，虽在电压不高时显示不出来，但在受冲击电压时难免会引起干扰，这就是该干扰最难预测和最难控制的因素之一。这一点要求在布线方面注意干扰。 以上仅是一个简单的电路，旨在只说明干扰存在的普遍性，根据电力系统的运行环境和自动化装置发展的实际情况，现在很多产品在“静电放电干扰、快速瞬变干扰和辐射电磁场干扰”方面实际上都没有很好办法，有些产品对电磁干扰还非常敏感，拒动、误动、死机、改变定值等现象都有发生。因此，自动化装置抗电磁干扰能力的提高，仍然需各位专业人士艰苦努力。以下是根据我在多年的产品设计中，针对“静电放电干扰、快速瞬变干扰和辐射电磁场干扰电磁干扰”采取的一些措施和方法，供大家参考，不当之处请批评指正。 一、抗静电放电干扰