隨著變頻器應用的普及，由變頻器產生的干擾問題也變得越來越突出，本文將為最終用戶詳述EMC的相關知識，解決一些工程設備在工廠測試時一切正常，但安裝到現場就會出現和干擾相關的問題的原因，針對這些干擾現象將給出相對應的解決方案。

一、電磁兼容的概念

電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。

因此，EMC包括兩個方面的要求，一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

在國際電工委員會標準IEC中，對電磁兼容EMC（ElectromagneticCompatibility）的定義為系統或設備在所處的電磁環境中能正常工作，同時不會對其他系統和設備造成干擾。

EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部分，所謂EMI電磁干擾，是機器本身在執行應有功能的過程中所產生不利于其它系統的電磁噪聲；而EMS則是指機器在執行應有功能的過程中不受周圍電磁環境影響的能力。

各種電氣或電子設備在電磁環境復雜的共同空間中，以規定的安全系數滿足設計要求的正常工作能力。也稱電磁兼容性。

它的含義包括：

? 電子系統或設備之間在電磁環境中的相互兼顧。

? 電子系統或設備在自然界電磁環境中能按照設計要求正常工作。

EMC在我們生活、工業設備等等是非常普遍的，可以說是無處不在，例如我們在打座機電話時如果附近有手機在接收短信時，聽筒會出現嗞啦嗞啦的噪音，這就是常見的EMC現象。還有日常使用的微波爐，在前面板和外殼必須使用電磁屏蔽，自然界中的閃電，人手上的靜電等等這些都是常見的EMC現象。

另外，在工業現場中，變頻器、整流器、電焊機等設備對PLC的干擾，步話機對其它設備的干擾等等。

1. 電磁兼容的三要素

系統要發生電磁兼容性問題，必須存在三個因素，即電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。所以，在遇到電磁兼容問題時，要從這三個因素入手，找到造成干擾的根本原因，在工程實踐中，往往要采取多種措施，才能解決電磁兼容問題。

（1）電磁干擾源

電磁干擾源分為自然的和人為的兩種。

自然干擾源主要包括大氣中發生的各種現象，如雷電等產生的噪聲。自然干擾源還包括來自太陽和外層空間的宇宙噪聲，如太陽噪聲、星際噪聲、銀河噪聲等。

人為干擾源是多種多樣的，如電鈴、氣體整流器、手機、電熱器、步話機、軟起動器、變頻器、伺服、整流器、接觸器、中間繼電器、開關、熒光燈、發動機點火系統、電弧焊接機、可控硅、逆變器、電暈放電、各種工業、科學和醫用高頻設備、電氣鐵道引起的噪聲以及由核爆炸產生的核電磁脈沖等。

（2）耦合途徑

即傳輸電磁干擾的通路或媒介。電磁干擾傳播途徑一般也分為兩種：即傳導耦合方式和輻射耦合方式。耦合途徑的詳細劃分如圖1所示。

圖 1電磁干擾的耦合途徑劃分

1）傳導耦合

傳導耦合是干擾源與敏感設備之間的主要耦合途徑之一。

傳導耦合必須在干擾源與敏感設備之間存在有完整的電路連接，電磁干擾沿著這一連接電路從干擾源傳輸電磁干擾至敏感設備，產生電磁干擾。

傳導耦合的連接電路包括互連導線、電源線、信號線、接地導體、設備的導電構件、公共阻抗、電路元器件等。

傳導耦合按其耦合方式可以劃分為三種基本方式：

? 電路性耦合

? 電容性耦合

? 電感性耦合

實際工程中，這三種耦合方式同時存在、互相聯系。

其中：電路性耦合是最常見、最簡單的傳導耦合方式。最簡單的電路性傳導耦合模型如圖2所示。

圖 2電路性傳導耦合的一般形式

當電路1有電壓U1作用時，該電壓經Z1加到公共阻抗Z12上。當電路2開路時，電路1耦合到電路2的電壓為

當兩個電路的電流流經一個公共阻抗時，一個電路的電流在該公共阻抗上形成的電壓就會影響到另一個電路，這就是共阻抗耦合，通過公共地線阻抗的耦合如圖3所示，對于這種耦合應把接地線盡量縮短和加粗，降低公共地線阻抗。

圖 3兩個設備同時接一個公共地線出現的公共阻抗干擾

多個接地點因為對地阻抗不同將產生干擾電壓，解決這個問題的辦法是采用一點接地，

多個變頻器的一點接地示意圖如圖4所示。

圖 4多個變頻器的一點接地示意圖

共阻抗干擾的解決方法：

讓兩個電流回路或系統彼此無關。信號相互獨立，避免電路的連接，以避免形成電路性耦合。

限制耦合阻抗，使耦合阻抗愈低愈好，當耦合阻抗趨于零時，稱為電路去耦。為使耦合阻抗小，必須使導線電阻和導線電感都盡可能小。

電路去耦：即各個不同的電流回路之間僅在唯一的一點作電的連接，在這一點就不可能流過電路性干擾電流，于是達到電流回路間電路去耦的目的。

隔離：電平相差懸殊的相關系統（比如信號傳輸設備和大功率電氣設備之間），常采用隔離技術

2）電容耦合

電容性耦合（The Capacitive Coupling）也稱為電耦合，它是由兩電路間的電場相互作用所引起。一對平行導線所構成的兩電路間的電容性耦合模型及其等效電路如圖5所示。

圖 5耦合模型和等效電路

Un的等效公式如下:

當如果R為低阻抗，且滿足

那么，以上公式可簡化為 UN≈jωC12RU1
電容性耦合的干擾作用相當于在導體2與地之間連接了一個幅度為In＝jωC12U1的電流源。

此公式是描述兩導體之間電容性耦合的最重要的公式，它清楚地表明了拾取(耦合)的電壓依賴于相關參數。

假定干擾源的電壓U1和工作頻率f不能改變，這樣只留下兩個減小電容性耦合的參數C12和R。

減小耦合電容的方法：

干擾源系統的電氣參數應使電壓變化幅度和變化率盡可能地小；

被干擾系統應盡可能設計成低阻；

兩個系統的耦合部分的布置應使耦合電容盡量小。例如電線、電纜系統，則應使其間距盡量大，導線盡量短，并且要避免平行走線；

可對干擾源的干擾對象進行電氣屏蔽，屏蔽的目的在于切斷干擾源的導體表面和干擾對象的導體表面之間的電力線通路，使耦合電容變得最小。

3）電感耦合

電感耦合（Inductive Coupling）也稱為磁耦合，它是由兩電路間的磁場相互作用所引起。當電流I在閉合電路中流動時，該電流就會產生與此電流成正比的磁通量。

電感的值取決于電路的幾何形狀和干擾源和敏感電路的環路面積、方向、距離以及干擾源和敏感有無屏蔽。電動勢的公式是：

抑制電感耦合的方法：

干擾源系統的電氣參數應使電流變化的幅度和速率盡量小；

被干擾系統應該具有高阻抗；

減少兩個系統的互感，為此讓導線盡量短，間距盡量大，避免平行走線，采用雙線結構時應縮小電流回路所圍成的面積；

對于干擾源或干擾對象設置磁屏蔽，以抑制干擾磁場。

采用平衡措施，使干擾磁場以及耦合的干擾信號大部分相互抵消。如使被干擾的導線環在干擾場中的放置方式處于切割磁力線最小，兩根導線垂直，則耦合的干擾信號最小；另外如將干擾源導線平衡絞合，可將干擾電流產生的磁場相互抵消

4）輻射干擾

當敏感設備離干擾源比較遠時，干擾通過其周圍的媒介以電磁波的形式向外傳播，干擾電磁能量按電磁場的規律向周圍空間發射。

輻射耦合的途徑主要有天線、電纜、導線、機殼的發射對組合。

通常將輻射耦合劃分為三種，即天線與天線的耦合、場耦合與電纜的耦合以及導線與導線的耦合。

其中，工業現場主要是場與線的耦合，指的是空間電磁場對存在于其中的導線實施感應耦合，從而在導線上形成分布電磁干擾源；

另外，設備的電纜線一般是由信號回路的連接線、電源回路的供電線以及地線一起構成，其中每一根導線都由輸入端阻抗、輸出端阻抗和返回導線構成一個回路。因此，設備電纜線是設備內部電路暴露在機箱外面的部分，它們最容易受到干擾源輻射場的耦合而感應出干擾電壓或干擾電流，沿導線進入設備形成輻射干擾。

對于導線比較短、電磁波頻率比較低的情況，讀者可以把導線和阻抗構成的回路看作為理想的閉合回路。電磁場通過閉合回路引起的干擾屬于閉合回路耦合。

對于電纜比較長、電磁波頻率比較高的情況，導線上的感應電壓是不均勻一致的，需要將感應電壓等效成許多分布電壓源，采用傳輸線理論來處理。

抑制輻射干擾的措施：

輻射屏蔽：在干擾源和干擾對象之間插入一金屬屏蔽物，以阻擋干擾的傳播。

距離隔離：拉開干擾源與被干擾對象之間的距離，這是由于志在近場區，場量強度與距離平方或立方成比例，當距離增大時，場衰減很快。

對于場對電纜的輻射干擾一般要采取屏蔽的方法，對于變頻器等設備來說，使用RFI濾波器削弱傳導干擾，同時削弱輻射干擾，另外接線要遵守變頻器的接線規則。

（3）敏感設備

實際工程中。敏感設備受到電磁干擾侵襲的耦合途徑是傳導耦合、輻射耦合、感應耦合以及它們的組合。敏感設備（Victim）是指當受到電磁干擾源所發出的電磁能量的作用時，會受到傷害的將發生電磁危害，導致性能降級或失效的器件、設備、分系統或系統。許多器件、設備既是電磁干擾源又是敏感設備。工業現場常見的敏感設備包括PLC、現場儀表等。

二、工業現場常見的干擾的類型

工業現場常見的干擾類型有浪涌、諧波干擾、快速脈沖群干擾、靜電干擾和輻射干擾等等類型。

1. 浪涌

浪涌也叫突波，通俗點說就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。從本質上講，浪涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖。

可能引起浪涌的原因有重型設備、短路、電源切換或大型發動機。目前實驗證明含有浪涌阻絕裝置的產品是可以有效地吸收突發的巨大能量，以保護連接設備免于受損的。

其中，雷擊引起的電涌危害最大，在雷擊放電時，以雷擊為中心1.5~2KM范圍內，都可能產生危險的過電壓。雷擊引起（外部）電涌的特點是單相脈沖型，能量巨大。外部電涌的電壓在幾微秒內可從幾百伏快速升高至20000V，可以傳輸相當長的距離。

按ANSI/IEEE C62.41-1991說明，瞬間電涌高達20000V，瞬間電流可達10000A。根據統計，系統外的電涌，主要來自于雷電和其它系統的沖擊，大約占 20%，雷電的浪涌電壓如圖6所示。

圖 6浪涌電壓的波形

雷擊產生的危害主要包括以下幾個方面：

感應雷擊電涌過電壓：雷擊閃電產生的高速變化的電磁場，閃電輻射的電場作用于導體，感應很高的過電壓，這類過電壓具有很陡的前沿并快速衰減。

直接雷擊電涌過電壓：直接落雷在電網上，由于瞬間能量巨大，破壞力極強，還沒有一種設備能對直接落雷進行保護。

雷擊傳導電涌過電壓：由遠處的架空線傳導而來，由于接于電力網的設備對過電壓有不同的抑制能力，因此傳導過電壓能量隨線路的延長而減弱。

振蕩電涌過電壓：動力線等效一個電感，并于大地及臨近金屬物體間存在分布電容，構成并聯諧振回路，在TT、TN供電系統，當出現單相接地故障的瞬間，由于高頻率的成分出現諧振，在線路上產生很高過電壓，主要損壞二次儀表。

對于雷暴日大于15日的地點，必須加裝防雷裝置，對于變頻器應加裝壓敏電阻，可有效防止浪涌和供電的過電壓對設備的損壞。

由于斷路器的操作、負荷的投入和切除或系統故障等系統內部的狀態變化，而使系統參數發生變化，從而引起的電力內部電磁能量轉換或傳輸過渡過程，將在系統內部出現過電壓。在電力系統引起的內部過電壓的原因大致可分為：

? 電力大負荷的投入和切除；

? 感性負荷的投入和切除；

? 功率因素補償電容器的投入和切除；

? 短路故障；

另外，接觸器和中間繼電器的線圈吸合時浪涌對系統也有影響，接觸器線圈的浪涌有可能達到上千伏，推薦在這些設備上加裝浪涌抑制元件，例如RC、雙向峰值二極管等，線圈吸合時的浪涌如圖7所示。

圖 7接觸器線圈吸合時的浪涌

2. 諧波干擾

變頻器的主電路一般由交-直-交組成，外部輸入的380 V/50 Hz 的工頻電源經三相橋路晶閘管整流成直流電壓信號后，經濾波電容濾波及大功率晶體管開關器件逆變為頻率可變的交流信號。

在整流回路中，輸入電流的波形為不規則的矩形波，波形按傅里葉級數分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統。在逆變輸出回路中，輸出電流信號是受PWM載波信號調制的脈沖波形，目前低壓變頻器普遍使用IGBT大功率逆變器件，其PWM的載波頻率為2.5~20 kHz，同樣，輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，而高次諧波電流對負載直接干擾。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設備。

變頻器輸入的電壓和電流波形如圖8所示。

圖 8變頻器的輸入側波形

可通過加裝變頻器的進線電抗器、直流電抗器、無源濾波器等設備降低變頻器產生的諧波。

3. 快速脈沖群干擾

EFT是電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗的簡稱。由閃電、接地故障、電源開關動作、或電路中繼電器等電感性負載動作而引起的瞬時擾動對整個控制回路中產生干擾時，對控制箱（和PLC等器件）的干擾，這類干擾的特點是脈沖成群出現、脈沖的重復頻率較高、脈沖波形的上升時間短暫、單個脈沖的能量較低。所以有可能會因為某路電路中，機械開關對電感性負載的切換，對同一電路的其它電氣和電子設備產生干擾。在觸點的吸合和斷開時的瞬態電壓，快速脈沖群的產生示意圖如圖9所示。

圖 9 脈沖群的產生

實測接觸器觸點的示波器圖形如圖10所示。

圖 10 接觸器開斷的示波器波形

由于脈沖群的單個脈沖波形前沿tr達到5ns，脈寬達到50ns，這就注定了脈沖群干擾具有極其豐富的諧波成分。

幅度較大的諧波頻率至少可以達到1/πtr，亦即可以達到64MHz左右，相應的信號波長為5m。對于一根載有60MHz以上頻率的電源線來說，如果長度有1m，由于導線長度已經可以和信號的波長可比，不能再以普通傳輸線來考慮，信號在線上的傳輸過程中，部分依然可以通過傳輸線進入受試設備（傳導發射）；部分要從線上逸出，成為輻射信號進入受試設備（輻射發射）。因此，受試設備受到的干擾實際上是傳導與輻射的結合。

很明顯，傳導和輻射的比例將和電源線的長度有關，線路越短，傳導成分越多，而輻射比例越小；反之，輻射比例就大。這正是同等條件下，為什么金屬外殼的設備要比非金屬外殼設備更容易通過測試的道理，因為金屬外殼的設備抗輻射干擾能力較強。

EFT干擾的傳輸過程中，會有一部分干擾從傳輸的線纜中逸出，這樣設備最終受到的是傳導和輻射的復合干擾。但由于傳導的量占絕大部分，可控可觀，所以針對脈沖群干擾來說，最通用的脈沖群干擾抑制辦法主要采用濾波（電源線和信號線的濾波）及吸收（用鐵氧體磁環來吸收）。

其中，采用鐵氧體磁環吸收的方案非常便宜也非常有效。而輻射的量可以通過改變傳輸線纜的位置盡量的減小，最有效的是將濾波器和鐵氧體磁芯用在干擾的源頭和設備的入口處。前者是對干擾源的徹底處理，后者是把緊抑制干擾的大門，使經過濾波器和鐵氧體磁芯處理后的電源線和信號線，是不再含有輻射成分的。

4. 靜電干擾

靜電的本質是電勢差引起的電荷轉移。任何物質都是由原子組合而成，而原子的基本結構為質子、中子及電子。科學家們將質子定義為正電，中子不帶電，電子帶負電。在正常狀況下，一個原子的質子數與電子數量相同，正負電平衡，所以對外表現出不帶電的現象。但是由于外界作用如摩擦或以各種能量如動能、位能、熱能、化學能等的形式作用會使原子的正負電不平衡。

在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電，如感應靜電起電，熱電和壓電起電、亥姆霍茲層、噴射起電等。任何兩個不同材質的物體接觸后再分離，即可產生靜電，而產生靜電的普遍方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易產生靜電。因為空氣也是由原子組合而成，所以通俗點來說，在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎是不可能的，但可以采取一些措施控制靜電使其不產生危害。

另外，北方冬天天氣干燥，人體容易帶上靜電，當接觸他人或金屬導電體時就會出現放電現象。人會有觸電的針刺感，夜間能看到火花，這是化纖衣物與人體摩擦人體帶上正靜電的原因。常見的靜電現場如圖11所示。

靜電危害的范圍較廣。在靜電危險物資的儲運過程中，一旦因靜電放電而引發燃燒、爆炸事故，受損的往往不僅是某一設備，而是某一場所、某一區域，甚至更大范圍內的安全都會受到威脅。

在靜電危險物資的儲存場所及靜電敏感材料生產、使用、運輸過程中，構成靜電危害的條件比較容易形成，有時僅僅一個火花就能引發一次嚴重的災害，由于靜電的電壓很高，有可能導致電路板的芯片燒毀，因此在使用手拿取。

靜電危害應以預防為主，靜電接地、使用防靜電鞋、防靜電服、腕帶可以降低靜電的危害，用手拿電路板時，應先把手的靜電通過金屬導體放掉，防止電路板因靜電發生損壞。

5. 輻射干擾

輻射干擾，顧名思義就是由于變頻器輻射產生的干擾。

變頻器到電機電纜如果沒有使用屏蔽線的話，將是最典型的輻射干擾源，因為，變頻器的輸出采用的PWM輸出，載波頻率幾K到十幾K，變頻器的輻射干擾原理圖如圖12所示。

圖 12變頻器的輻射干擾

抑制變頻器輻射干擾的辦法：

用戶在實際的工程項目中，需要購買帶有集成濾波器的變頻器、采用屏蔽電纜或者選購附加的EMC濾波器。

電機電纜加裝屏蔽線或金屬管，變頻器安裝時使用EMC安裝板，在電機側使用專用的EMC電纜接頭，都是抑制變頻器電機線的輻射干擾的好方法。

三、工業設備的接地

接地的首要目的是安全，接地線的作用是將電氣設備或電柜電箱等帶電設備金屬外殼導電部分，和大地連接形成等電位體。

安全接地線的電阻很小，這樣即使電氣設備外殼因意外漏電，也會因為電流經過接電線流向大地，和大地電勢相通，這樣電箱外殼和大地之間的電壓很低，可以忽略不計，所以當發生人體接觸電箱外殼的情況，因為電壓很低，通過人體的電流要遠遠小于是人體觸電的電流，人體不會觸電，從而保護人員的安全。

工作接地是由電力系統運行需要而設置的（如中性點接地），因此在正常情況下就會有電流長期流過接地電極，但是只是幾安培到幾十安培的不平衡電流。

防雷接地是為了消除過電壓危險影響而設的接地，如避雷針、避雷線和避雷器的接地。防雷接地只是在雷電沖擊的作用下才會有電流流過，流過防雷接地電極的雷電流幅值可達數十至上百千安培，但是持續時間很短。

屏蔽接地是消除電磁場對人體危害的有效措施，也是防止電磁干擾的有效措施。高頻技術在電熱、醫療、無線電廣播、通信、電視臺和導航、雷達等方面得到了廣泛應用，人體在電磁場作用下，吸收的輻射能量將發生生物學作用，對人體造成傷害，如手指輕微顫抖、皮膚劃痕、視力減退等。對產生磁場的設備外殼設屏蔽裝置，并將屏蔽體接地，不僅可以降低屏蔽體以外的電磁場強度，達到減輕或消除電磁場對人體危害的目的，還可以保護屏蔽接地體內的設備免受外界電磁場的干擾影響。

防止靜電危害影響并將其泄放，防靜電接地是靜電防護最重要的一環。

接地用在EMC方面的作用包括使用等電位體來實現與地線可靠的連接，可以在很寬的頻率范圍內保持等電位，另外，盡可能低的接地阻抗可以使電源故障電流和高頻電流不經過設備，降低了對設備干擾。

目前國內的接地系統采用的是防雷接地、動力接地和數字地分離的方法，這樣的單獨接地系統在國內是最多見的，但是這種接地系統高頻特性不夠好，單獨接地系統如圖13所示。

圖 13 單獨接地系統

用戶可以通過多處的等電位體將動力、通訊接地形成接地網絡，然后通過多層復合接地與防雷接地連接，這樣的接地系統僅在接地系統的阻值低于1歐姆時方能采用，接地系統如圖14所示。

圖 14 多點接地的接地系統

對于工業的接地系統，要求接地電阻越小越好,在1000V以下中性點直接接地系統中，接地電阻小于或等于4歐，重復接地電阻小于或等于10歐。而電壓1000V以下的中性點不接地系統中，一般規定接地電阻為4歐。但是在很多的客戶現場發現往往達不到接地電阻小于或等于4歐的要求，這時應對接地進行整改。

長度為1米不同直徑電纜在頻率下的阻抗如圖15所示，從圖中可以看出，電纜的阻抗與頻率密切相關，在低頻下，直徑大的電流阻抗低，35mm2的阻抗0.5毫歐，1mm2的2達18毫歐，兩者相差36倍，但在高頻下，例如100KHz，35mm2的電纜比1mm2的電阻的一半還多，也就是說兩個1mm22的電纜并聯將比一個35mm2的電纜的阻抗還小,這也是為什么要使用網狀連接進行接地的原因。

圖 15 電纜在不同頻率下的阻抗表

在高頻環境下，導體的阻抗主要取決于其與單位長度成正比的每單位長度的電感，該電感從1 kHz開始對電纜的阻抗起決定性作用。這意味著，只要幾米長的導體，電纜的阻抗影響因素如下：

? 直流或低頻（LF）幾毫歐

? 約1 MHz幾歐姆

? 高頻幾百歐姆（HF）（?100 MHz ...）

? 并且導體橫截面的周長起主導作用（集膚效應）

? 導體的橫截面積相對變得不重要

? 電纜的長度是決定性的

在了解了上述的原理之后，就會理解為什么接地電纜越短就越好的原因。

為什么不能在屏蔽接地使用豬尾巴？

由于在高頻下，電纜的阻抗主要由電纜長度決定，把屏蔽擰成豬尾巴，將降低屏蔽的效果，如果導體的長度超過信號波長的1/30電纜的阻抗變為“無限”。

波長和頻率的關系式：c=λf（f=c/λ），其中，c：波速(這是一個常量,也就是光速，c約等于3*10^8m/s) 單位是米每秒；λ是波長，其單位是米；f是波的頻率，其單位是赫茲Hz。

式中：

? λ：波長單位m 。

? f：頻率單位MHz。

顯然，同樣長度物體的接地阻抗按大小排列，Z1>Z2>Z3>Z4，如圖16所示。

圖 16 高頻環境同樣長度物體阻抗的排列

幾種電纜屏蔽接地的接法的比較，如圖17所示。

圖 17 電纜屏蔽接地的比較

四、變頻器的濾波器和磁環

施耐德變頻器ATV320的內置或外加EMC濾波器采用同樣的結構，濾波器由相間的X電容，相和地之間的Y電容以及共模扼流圈組成。濾波器使用的模扼流圈，與環形變壓器相比使用了環形鐵氧體，并在其上面繞線形成電感。

變頻器集成EMC濾波器的目的是使變頻器能夠符合IEC61800-3的C2標準的要求，

ATV320產品200V 單相的產品，當變頻器的開關頻率設置值在2到4kHz之間，電機電纜的最長距離可達10米，當開關頻率設置是從4到12kHz之間，在變頻器到電機電纜長度最大值為5米。

ATV320產品400V 三相范圍（EMC濾波器），開關頻率設置值在4到12kHz之間時，變頻器到電機電纜最大值為5米。

如果加裝了附加EMC濾波器，在保證符合C2標準的前提下，變頻器到電機的電纜長度更長，還有可能符合更高的標準C1。

濾波器接線時，需注意將濾波器的輸入和輸出分開，防止濾波器的輸入對“干凈”的濾波器輸出線產生干擾，降低濾波器的效果，濾波器的安裝建議圖如圖18所示。

圖 18 濾波器進出線不能太近

正弦波濾波器，就是將變頻器SPWM調制波濾成近似正弦的電壓波形，由于變頻器的輸出含有高頻諧波，增加了動力電纜及電機的損耗；同時極高的dv/dt會引起數MHz的輻射干擾；如果電機需要長線傳輸時(電機線纜超過50米)，回波反射引起電機端電壓疊加，使電機絕緣破壞，導致電機的燒毀。

正弦波濾波器將變頻器的輸出波形濾波成正弦波后，延長了電機電纜的最大長度，降低了變頻器的干擾，正弦波濾波器可以延長電機壽命、保護電機絕緣、對電磁干擾的抑制效果好。

抗干擾磁環，又稱鐵氧體磁環，簡稱磁環，它是電子電路中常用的抗干擾元件，對于高頻噪聲有很好的抑制作用。

磁環的匝數越多抑制低頻干擾效果越好，但抑制高頻噪聲作用較弱。

在實際使用當中，磁環匝數要根據干擾電流頻率特點進行調整。當干擾信號頻帶較寬時，可以在電纜上套兩個磁環，每個磁環繞不同的匝數，這樣可以同時用一種磁環抑制高頻和低頻兩種干擾。并不是阻抗越大對干擾信號的抑制效果越好，因為實際磁環上存在寄生電容，這個寄生電容與電感并聯，但遇到高頻干擾信號時，這個寄生電容就會將磁環的電感短路，從而失去作用。

選擇抗干擾磁環時，主要考慮兩個方面的因素，即磁環的阻抗特性和被濾波電路的干擾特性。外觀上來看，優先的選擇是盡量長、盡量厚、內徑盡量小、電感盡量小的磁環。

使用磁環的最大優點是與被濾波的電路沒有電氣連接，最大缺點是磁環易碎，所以建議使用帶塑膠外殼的磁環，并且固定在被濾波的電源線或控制線纜上。

根據干擾信號的頻率特點可以選用鎳鋅鐵氧體或錳鋅鐵氧體的磁環，前者的高頻特性優于后者，錳鋅鐵氧體的磁導率在幾千~上萬，而鎳鋅鐵氧體為幾百~上千，磁環鐵氧體的磁導率越高，其低頻時的阻抗越大，高頻時的阻抗越小，所以在抑制高頻干擾時，宜選用鎳鋅鐵氧體，反之則用錳鋅鐵氧體。

審核編輯：湯梓紅