摘  要：变频器在工业生产中的应用十分广泛。不仅为工业生产的正常运转提供了有效保障，同时在节能方面也有很大的成效。目前我国通用变频器工业技术已经取得了很大的突破，极大地提高了工业生产自动化程度。但是，不同产业对于变频器的应用和需求也不同，引起的问题也比较突出。本文对通用变频器在工业设备应用中的问题进行分析，并提出了一些相关的解决对策。

关键词：变频器;工业生产;电气自动化

中图分类号：TN773      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）21-0056-02

Abstract：Frequency converter is widely used in industrial production. It not only provides an effective guarantee for the normal operation of industrial production，but also has a great effect on energy saving. At present，Chinas general frequency converter industry technology has made great breakthroughs，greatly improving the degree of industrial production automation. However，the application and demand of frequency converters in different industries are also different，and the problems caused are more prominent. This paper analyzes the problems in the application of general inverter in industrial equipment，and puts forward some relevant solutions.

Keywords：frequency converter;industrial production;electrical automation

0  引  言

随着计算机技术和电子技术的发展，通用变频器也得到了广泛的应用。交流电动机自问世以来，以其超强的优势，在工业和生活中很快取代了直流电动机。交流电动机的结构简单、设备坚固耐用、无需进行换向设置，可以适用于各种工作环境。所以，在工业设备中，以通用变频器为核心的调速系统也得到了广泛的应用。在以电能为驱动的工业设备中，变频调速器可以有效地提高设备运转的稳定性，使工业生产的工业流程具有更加优良的性能，而且能够在很多场合实现节能的效果。但是在通用变频器的实际应用中，对变频器的使用也会存在一定的误区。

1  通用变频器在工业设备中的应用现状

我国的现代工业生产，已经基本实现了自动化和智能化。尤其是在一些规模比较大的机械制造或者加工企业，以及一些石油化工和煤炭生产企业，大型的电气设备也十分普及。大机器大生产时代的来临，也伴随着许多问题。保障设备运行的安全性和稳定性也成为生产的重要内容，设备出现故障，不仅影响正常生产，还会引发严重生产事故，造成人身伤害和财产损失。对于某些工业生产的设备来说，需要对其进行实时调速，以满足工艺的要求。在直流调速逐渐暴露其弊端后，交流的变频调速装置开始在工业中应用。在交流变频器经过多年的发展和不断的改进之后，目前的变频调速器已经研发得十分全面，有多种不同的调速器供设备使用，除了性能参数的不同，使用方法和使用环境也有很大的差别，以满足不同工业领域的设备运行。目前变频器技术已经融合了自动化、微电子、电气等多种高新技术，极大地完善了变频器的使用特性和寿命，同时也提高了工业自动化程度。

2  通用变频器应用中出现的问题

2.1  电磁干扰

在工业生产中，电子设备比较多，分布也比较密集，这些电子设备在运行中会和变频器互相干扰，包括两个方面，一是外部组件对变频器造成的电磁干扰，二是变频器对外部组件造成的电磁干扰。变频器的整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、照明设备等对整个局域电网来说是非线性负载，它所产生的谐波会对这同一区域电网的电子设备造成干扰，變频器的电源受到来自其他设备的谐波噪音的干扰后，可能会影响正常的工作状态。另外变频器设备相对于整个局域电网来说也是非线性负载，因此对其他的组件也会造成一定的谐波干扰。另外，变频器的逆变频大都采用PWM技术，当变频器工作在开关模式并且处于高速的切换时，会产生大量耦合性噪音。从这种情况来考虑，变频器在进行工作时，会对周围的电气设备产生电磁干扰。变频器与周围设备之间的电磁干扰，会导致变频器相关组件的工作状态不佳，严重的会影响设备的正常运转，对设备的正常寿命造成损耗，也是工业生产设备的隐患。

2.2  变频器抗电磁干扰的措施

2.2.1  采用空间隔离

空间隔离是工业设备中常用的一种避免电磁干扰的方式。不过这需要在工程建设和设备安装时，设计者对每个电磁设备能够掌握其性能，能够在不影响工艺生产的同时，将两台容易引起电磁干扰的设备分开放置，这样电磁波在传输的过程中就会大大减弱或消失。另外，还可以在两台设备中间放置配电柜或者其他不易受到干扰的设备，这样会阻挡部分电磁波的干扰。但是，在一些工业生产车间里，受制于土地成本，尽可能合理而紧凑的规划厂区的建设，各种设备放置的也比较紧凑，很难实现真正的空间隔离。

2.2.2  增加滤波装置

变频器在运行过程中会产生大量的高次谐波，对于电网其他的设备会造成很大的干扰，而这种干扰程度也是随着变频器的功率增加而逐渐增加的。针对这种问题，一方面可以利用无功补偿装置对功率因数进行一定的调节。还可以在变频器的输入端和输出端安装滤波器，降低变频器的电磁干扰。滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。

2.2.3  进行干扰屏蔽

在变频器使用的过程中，其他组件的电磁波会以变频器的控制电缆为途径进入。上述介绍的内容都是通过设备间的电磁干扰，如果将变频器整体完全封闭在一个金属壳内，是完全可以把外界的辐射干扰降低到最小值的。而如果电磁干扰从电缆的一侧进入，则必须在电缆侧采取一定的抗干扰措施。比如，变频器的模拟量控制线缆、通讯线缆均使用双绞屏蔽线，动力输出电缆采用变频器专用屏蔽电缆并且不能与其他控制电缆近距离平行铺设。靠近变频器一侧必须可靠接地。这样才能有效地降低变频器与其他电气设备之间的电磁干扰，保证变频器和其他电气设备的良好运行。

2.3  振动干扰

变频器运行时产生的高次谐波所引发的磁场会对许多机械部件产生一定的电磁策动力，这种电磁策动力若是与机械设备本身的固有频率相同和接近的话，则会使这些设备产生共振的效果，严重影响设备的正常使用。在机械设备的运转中，超出设备要求的振动不仅会对设备的寿命造成影响，同时也会导致突发事故，对于操作人员的人身安全造成一定的隐患。因此，在变频器的运行中，应该尽可能地减少变频器所产生的高次谐波对周围机械设备造成的振动干扰。一般常用的办法是在变频器和电动机之间接入交流电抗器，这种电抗器能够有效地减少变频器输出电流产生的高次谐波。在电抗器安装时要注意，一定要安裝到离变频器最近的距离，这样才能最大程度地缩短引线的距离，减少干扰因素。

2.4  变频器的发热问题

通用变频器在长时间工作状态下，不可避免的会引起发热，其中大部分热量会随着设备的外壳扩散到空气中，但是还有少部分的热量不能及时传递而留在设备内部。变频器在这种长期高温的状态下运行，会加速设备的老化，损耗设备的正常寿命。所以，在电气设备变频器的使用中，要尽可能地对变频器进行降温处理，以保证设备的高质量运转。通常情况下，在工业生产中，一般采取两种方法为设备进行降温，一是对设备本身进行降温，二是对环境温度进行降温。对设备本身进行降温一般采取的是通过在设备内部加装散热风扇，加快设备内部的空气循环，使变频器内部达到降温的效果。对于环境温度的控制，一般是对设备厂房的通风设备进行改进，保证场所内的整体环境温度。比如，建立通透性良好的设备厂房，或者在厂房上安装排风扇，如果是密闭的厂房，则要安装空调。一般变频器的运行温度要求为-10～+50℃之间，降低环境温度，既延长了变频器的使用寿命，而且又能够保障设备性能的稳定，使工艺生产能够平稳有效地进行。

3  结  论

变频器的生产和应用，使得工业生产的效率大大提高，并且进一步实现了自动化和智能化的工业水平。在未来社会，能源问题会出现更加严峻的形势，变频器的节能环保功能也将推动其应用范围的扩大。目前在变频器的实际应用中，电子设备之间的互相干扰存在的问题也是十分普遍而且复杂的，需要针对不同的情况来分别判断问题，并且找出相应的对策。所以从业者们应该不断加强对变频器的相关技术改进，进一步完善变频器的应用，为工业发展创造更大的价值。

参考文献：

[1] 陈雄杰.调速变频器谐波产生的原因与抑制对策 [J].科技经济导刊，2017（14）：92-93.

[2] 冯佳佳.变频器在石油钻井中应用的常见问题及对策 [J].当代化工研究，2019，38（2）：54-55.

[3] 彭权.浅谈变频器在现代工业生产中的应用与维护 [J].河北企业，2017（2）：156-157.

[4] 夏明建，王嘉宇.简析变频器应用中的干扰及其抑制 [J].电子制作，2017（7）：86+88.

[5] 孙秀岩.变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法 [J].科学技术创新，2017（35）：61-62.

作者简介：董峰（1965.06-），男，汉族，陕西西安人，工程师，研究方向：测控技术。