随着我国经济的发展和科技的进步，交流变频调速的应用越来越广泛。在各种调速方式中，交流变频调速技术已被国内外公认为是理想、有发展前途的一种调速方式了。当工厂和设备采用交流调速时，在变频器的侧和电机侧都会产生谐波干扰。一方面当变频器运行时要防止会受到外界的电磁干扰;另一方面又要防止产生高次谐波干扰外部其他设备，即所谓的“EMC”。

　　一、 什么是EMC?

　　EMC即是“电磁兼容性”。它是指电气设备在电磁环境中良好的工作能力，并且不能产生在此环境中工作的其它设备所不能接受的电磁干扰。

　　国际电工委员会(IEC)对电磁兼容性的定义是：“电磁兼容性是电子设备的一种功能，电子设备在电磁环境中能完成其功能而不产生不能容忍的干扰。”

　　我国颁布的“电磁兼容性”标准中，对电磁兼容性作出如下定义：“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”。

　　显然，电磁兼容性含有双重含义：抗干扰性和干扰性。

　　二、 变频器及电磁兼容性

　　一般来说，电气设备必须同时具有对和低频干扰的抑制能力。其中干扰主要包括静电放电、脉冲干扰和发射性频率的电磁场等;而低频干扰主要指电压波动、欠压和频率不稳定等。通常变频器能够运行在一个可能存在着较高电磁干扰(EM1)的工业环境中，它既是噪声发射源，可能又是噪声接受器。

　　1、 变频器所受的外部干扰

　　1) 晶体管换流设备对变频器的干扰： 当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时，由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间导通，容易使网络电压出现凹凸(如图1-1所示)。它使变频器输入侧的整流电路有可能因此出现较大的反向回复电压而受到损害。

　　2) 补偿电容器的投入和切出对变频器的干扰： 当在供电线路的变电所内采用集中电容补偿的方法来提高功率因数时，在补偿电容投入和切出的暂态过程中，网络电压有可能出现很高的峰值(如图1-2所示)。其结果是可能使变频器的整流二极管内承受过高的反向电压而击穿。

　　2、 变频器对外部的干扰

　　1) 变频器电流波形：变频器的输入电流和输出电流中，都具有较强的高次谐波成分，它们将对其它控制设备形成干扰，影响其它设备的正常工作。

　　输入电流的波形： 如“交-直-交”电压型变频器的输入侧是整流和滤波电路(如图示2-2所示)，只有的线电压U2大于电容两端的电压UD时，整流桥中有充电电流。充电电流总是出现在电压的振幅值附近，呈不连续的冲击波形式(如图2-1所示)。它具有很高的奇次谐波成份，特别是5次和7次谐波，如表一(以西门子MM3变频器为例)。

　　输出电压与电流的波形: 绝大多数变频器的逆变桥都采用PWM调制方式(如图2—2)，其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形波(如图2-3所示)。

　　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脉冲电流Is，使变频器成为一个谐波干扰源。由于谐波电流Is的产生源是变频器,因此它一定要流回变频器。图中Ze为 大地阻抗,Zn为动力电缆与地之间的阻抗。谐波电流流过此二阻抗所造成的电压降,将影响到同一电网上的其它设备造成干扰。

　　3、 干扰信号的传播方式

　　变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成份，它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对其它设备的干扰信号。大体上说，干扰信号的传播方式有以下几种

　　1) 电路耦合方式：即通过网络传播。

　　由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其它设备工作。这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。

　　2) 感应耦合方式：当变频器输入电路或输出电路与其它设备的电路靠得很近时，变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其它设备中去。感应的方式有两种

　　电磁感应方式：即通过电感而感应。这是电流干扰信号的主要传播方式。

　　静电感应方式：即通过线间电容而感应。这是电压干扰信号的主要传播方式。

　　3) 空中幅射方式：即以电磁波的方式向空中幅射，这是频率较高的谐波含量的主要传播方式。

　　4、 变频器的抗干扰措施

　　1)、于田于田油浸式变压器(如图4-1所示)：在变频器的输入回路中，频率较低的谐波含量(5-11次等)所含的比重较高，它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外，还因为它们消耗了大量的无功功率，使线路的功率因数大为下降。在输入电路中串入于田于田油浸式变压器是抑制较低谐波电流的有效方法。

　　交流于田于田油浸式变压器(进线于田于田油浸式变压器)：串联在与变频器输入侧之间(如图4-1中La)，进线于田油浸式变压器的主要作用如下：

　　(1) 降低变频器产生的谐波，同时增加阻抗。

　　(2) 吸收削弱附近设备产生的浪涌电压、电流和主的电压尖峰对变频器的冲击。

　　(3) 消弱电压不平衡对变频器的影响

　　直流于田油浸式变压器(平波于田油浸式变压器)：串联在整流桥和滤波电容之间(如图4-1中Ld)，它的功能主要就是削弱逆变器输入电流中的高次谐波成份，并且可通过抑制谐波电流来提高功率因数。

　　滤波器; 在变频器的输入输出侧电路中，除上述较低次的谐波成份外，还有许多频率较高的谐波电流，它们将以各种方式形成对其他设备的干扰信号，滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的方法(如图4-2所示)。

　　输入滤波器：通常有两种

　　(1) 线路滤波器：主要由电感线圈构成(如图4-2中F11所示)。它主要通过增大线路在下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。

　　(2) 辐射滤波器：主要由电容构成(如图4-2中F12所示,也可以△接方式)。它将吸收掉频率很高的具有辐射能量的谐波成份。使得流回的电流大大减少。(也可以采用变频器生产厂家提供的专用“无线电抗干扰滤波器”)。