变频器一开,仪表信号乱跳!变频器存在干扰怎么解决?

在工业控制系统中，变频器的使用非常广泛，但也常常伴随着干扰问题，尤其是对压力变送器等敏感设备的干扰。

来源：工控小新

变频器干扰的常见现象

压力变送器信号不稳定：变频器一开，压力变送器的信号就会出现剧烈跳动。

供水系统中压力变送器受干扰：在变频器控制供水时，压力变送器作为采集压力的信号源，容易受到变频器的干扰。

电机启动时信号跳动：当变频器启动电机时，压力变送器的信号不稳定，跳动厉害。

特定设备受干扰：压力变送器（4-20mA）在变频器启动后信号乱跳，而附近的一体化热电阻（4-20mA）却不受影响，且信号线都没有屏蔽。

为什么变频器会产生干扰？

变频器的工作原理决定了它会产生电磁干扰。变频器通过整流电路和逆变电路将输入的交流电转换成直流电压，再通过逆变器将直流电压变换成不同宽度的脉冲电压（PWM），以驱动电机。这种工作方式会导致以下三种电磁干扰：

谐波干扰：整流电路产生的谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波形畸变。这种畸变的电压会干扰许多仪表，尤其是在弱电源情况下更为严重。

射频传导发射干扰：变频器从电网吸取的脉冲电流中包含大量高频成分，形成射频干扰。这种干扰会影响同一电网中的仪表。

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。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。

变频器干扰处理方法

单点接地：变频器应采用单点接地，最好使用短而粗的线进行接地，以减少接地电阻。

屏蔽信号线：传感器的信号线应采用双脚屏蔽线，并将屏蔽层用电缆夹进行接地，以减少电磁干扰。

电源滤波：在传感器的电源上加装电源滤波器、滤波磁环或隔离器等进行隔离，以减少高频干扰。

谐波抑制：对变频器产生的谐波进行抑制处理，可选用变频器输入滤波器、输出滤波器、输入电抗器和输出电抗器等。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。

此外，为防止变频器干扰信号和控制回路，建议给控制器、仪表和工控机采用单独的隔离电源进行供电。在现场，最简单的方法是将仪表远离变频器，但这并不一定能完全排除干扰，具体方法需要逐一尝试。