隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，交流變頻調(diào)速的應用越來越廣泛。在各種調(diào)速方式中，交流變頻調(diào)速技術已被國內(nèi)外公認為是最理想、最有發(fā)展前途的一種調(diào)速方式了。當工廠和設備采用交流調(diào)速時，在變頻器的電源側(cè)和電機側(cè)都會產(chǎn)生諧波干擾。一方面當變頻器運行時要防止會受到外界的電磁干擾；另一方面又要防止產(chǎn)生高次諧波干擾外部其他設備，即所謂的“EMC”。

一、 什么是EMC？

      EMC即是“電磁兼容性”。它是指電氣設備在電磁環(huán)境中良好的工作能力，并且不能產(chǎn)生在此環(huán)境中工作的其它設備所不能接受的電磁干擾。

      國際電工委員會（IEC）對電磁兼容性的定義是：“電磁兼容性是電子設備的一種功能，電子設備在電磁環(huán)境中能完成其功能而不產(chǎn)生不能容忍的干擾。”

      我國頒布的“電磁兼容性”國家標準中，對電磁兼容性作出如下定義：“設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中的任何事物構成不能承受的電磁干擾”。

      顯然，電磁兼容性含有雙重含義：抗干擾性和干擾性。

二、 變頻器及電磁兼容性

      一般來說，電氣設備必須同時具有對高頻和低頻干擾的抑制能力。其中高頻干擾主要包括靜電放電、脈沖干擾和發(fā)射性頻率的電磁場等；而低頻干擾主要指電源電壓波動、欠壓和頻率不穩(wěn)定等。通常變頻器能夠運行在一個可能存在著較高電磁干擾（EM1）的工業(yè)環(huán)境中，它既是噪聲發(fā)射源，可能又是噪聲接受器。

      1、 變頻器所受的外部干擾

      1） 晶體管換流設備對變頻器的干擾： 當供電網(wǎng)絡內(nèi)有容量較大的晶閘管換流設備時，由于晶閘管總是在每相半周期內(nèi)的部分時間導通，容易使網(wǎng)絡電壓出現(xiàn)凹凸（如圖1-1所示）。它使變頻器輸入側(cè)的整流電路有可能因此出現(xiàn)較大的反向回復電壓而受到損害。

      2） 補償電容器的投入和切出對變頻器的干擾： 當在供電線路的變電所內(nèi)采用集中電容補償?shù)姆椒▉硖岣吖β室驍?shù)時，在補償電容投入和切出的暫態(tài)過程中，網(wǎng)絡電壓有可能出現(xiàn)很高的峰值（如圖1-2所示）。其結(jié)果是可能使變頻器的整流二極管內(nèi)承受過高的反向電壓而擊穿。

2、 變頻器對外部的干擾

      1） 變頻器電流波形：變頻器的輸入電流和輸出電流中，都具有較強的高次諧波成分，它們將對其它控制設備形成干擾，影響其它設備的正常工作。

      輸入電流的波形： 如“交-直-交”電壓型變頻器的輸入側(cè)是整流和濾波電路（如圖示2-2所示），只有電源的線電壓U2大于電容兩端的電壓UD時，整流橋中有充電電流。充電電流總是出現(xiàn)在電源電壓的振幅值附近，呈不連續(xù)的沖擊波形式（如圖2-1所示）。它具有很高的奇次諧波成份，特別是5次和7次諧波，如表一（以西門子MM3變頻器為例）。

      輸出電壓與電流的波形: 絕大多數(shù)變頻器的逆變橋都采用PWM調(diào)制方式（如圖2—2），其輸出電壓為占空比按正弦規(guī)律分布的系列矩形波（如圖2-3所示）。

      寄生電容Cp存在于電機電纜和電機內(nèi)部，因此變頻器的PWM輸出電壓波形的開關翼部通過寄生電容產(chǎn)生一個高頻脈沖電流Is，使變頻器成為一個諧波干擾源。由于諧波電流Is的產(chǎn)生源是變頻器,因此它一定要流回變頻器。圖中Ze為 大地阻抗,Zn為動力電纜與地之間的阻抗。諧波電流流過此二阻抗所造成的電壓降,將影響到同一電網(wǎng)上的其它設備造成干擾。

3、 干擾信號的傳播方式

      變頻器的輸入和輸出電流中，都含有很多高次諧波成份，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對其它設備的干擾信號。大體上說，干擾信號的傳播方式有以下幾種

      1） 電路耦合方式：即通過電源網(wǎng)絡傳播。

      由于輸入電流為非正弦波，當變頻器的容量較大時，將使網(wǎng)絡電壓產(chǎn)生畸變，影響其它設備工作。這是變頻器輸入電流干擾信號的主要傳播方式。

      2） 感應耦合方式：當變頻器輸入電路或輸出電路與其它設備的電路靠得很近時，變頻器的高次諧波信號將通過感應的方式耦合到其它設備中去。感應的方式有兩種

      電磁感應方式：即通過電感而感應。這是電流干擾信號的主要傳播方式。

      靜電感應方式：即通過線間電容而感應。這是電壓干擾信號的主要傳播