变频系统电磁干扰源与传播途径分析

1.电磁干扰源

电磁干扰是指外部噪声和无用信号在接收中所造成的干扰，通常是通过电路传导和以场的形式传播的。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波会对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外，变频器的逆变器大多采用PWM技术，当其工作于开关模式并做高速切换时，产生大量的耦合性噪声。因此，变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是一个电磁干扰源。另一方面，电网中的谐波干扰主要是通过变频器的供电电源干扰变频器。

2.电磁干扰的传播途径

变频器能产生功率较大的谐波，对系统的其他设备干扰性较强。其干扰途径与一般的电磁干扰途径是一致的，主要分为空间辐射干扰（即电磁辐射干扰）、耦合干扰、电源干扰。这些干扰源产生的辐射波频率范围广且无规律。空间辐射干扰以电磁感应的方式通过系统的壳体、导线等形成接收电路，造成对系统的干扰。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。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。

（1）电磁辐射

变频器如果不是处在一个全封闭的金属外壳内，它就可以通过空间向外辐射电磁波。其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。当变频器的金属外壳带有缝隙或孔洞，则辐射强度与干扰信号的波长有关，当孔洞的大小与电磁波的波长接近时，会形成干扰辐射源向四周辐射。而辐射场中的金属物体还可能形成二次辐射。同样，变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常工作。(www.xing528.com)

（2）传导

电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部辐射，也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其他电路。与辐射干扰相比，其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径是：变频器所产生的干扰信号将沿着配电变压器进入中压网络，并沿着其他的配电变压器最终又进入低压配电网络，使接自低压配电网络的电气设备成为远程的受害者。

（3）感应耦合

感应耦合是介于辐射与传导之间的第三条传播途径，当干扰源的频率较低时，干扰的电磁波辐射能力相当有限，而该干扰源又不直接与其他导体连接，但此时的电磁干扰能量可以通过变频器的输入、输出导线与其相邻的其他导线或导体产生感应耦合，在邻近导线或导体内感应出干扰电流或电压。感应耦合可以由导体间的电容耦合的形式出现，也可以由电感耦合的形式或电容、电感混合的形式出现，这与干扰源的频率以及与相邻导体的距离等因素有关。