0 导言
尽管大多厂家供给的变频器都配有内部搅扰按捺器材，可是外置EMC 滤波器在某些运用中仍是需求的。EPCOS 的两种EMC滤波器，就十分适用于变频器的外置运用。
当时跟着变频器商场不断扩展，剧烈的竞赛、本钱压力和技术创新导致产品价格不断下降，体积不断缩小，与此一起也扩展了变频器的运用领域。今日的变频器厂家一般供给的产品都含有内置搅扰按捺器材，可是这只能保证在其准确界说的工作条件下满意EMC 的要求。假如超越限值，就需求装备外置滤波器并进行别的的搅扰测验，这就意味着更多的费用，并终究导致更昂扬的体系本钱。
依据变频器产品阐明，满意EMC 要求的最大工作规模，一般和变频器开关频率以及变频器和电机之间的最大线缆长度有关。一般状况下，更高的开关频率，意味着更强的搅扰。更长的线缆，意味着更大的共模电流将流过用以按捺搅扰的共模扼流圈。假如实践运用的线缆超越变频器产品手册中界说的最大线缆长度，那么不符合限值的状况就会发生。别的，变频器内置的噪声按捺线圈甚至会发生饱满，导致整个滤波器彻底失效。
1 EPCOS B84143A 和B84143B 系列滤波器
EPCOS B84143A和B84143B 系列EMC 滤波器有如下特色：
1)是长电机线缆和满载工作的优化计划;
2)高插入损耗功能;
3)简单装置，重量轻(0.58~13.5 kg)，体积小(51.4 mm伊63 mm伊165 mm ~110 mm伊220 mm伊440 mm);
4)适用于一切工业电源，最大电压520 V，50/60 Hz;
5)产品具有UL 和CSA 认证，最大认证电流200 A;
6)可供给电流至2 500 A的订制解决计划;
7)高过载容量，可接受最大2.5 倍额定电流的过载。
其外形图如图1所示。
现在咱们对在不同运用条件下的装备有内置搅扰按捺器材的商用变频器进行功能测验，以阐明这两种EMC滤波器在变频器运用中的作用。
2 长线缆驱动的问题
一般状况下，配有内置搅扰按捺器材的变频器的最大工作线缆长度是5 m。带有内部搅扰按捺器材的测验曲线如图2所示。被测变频器带有内部搅扰按捺器材，电机线缆长度为5 m或50 m，电机功率为11 kW。在电机线缆长度为50 m的状况下，发生超越限值的状况。测验标明在满意这些条件下的最大传导发射满意EN55011/Class A 的要求。可是，假如变频器运用更长的线缆，那么电源线上的传导搅扰将会添加，变频器内置滤波器将不能保证满意的噪声按捺。由于屏蔽线缆本身的高寄生电容所发生的共模电流也将跟着线缆长度而添加，这些电流将导致内部滤波器的共模扼流圈饱满，因此EMC 的要求将很难被满意，装备外置滤波器成为了必要条件。
在这个比如中，变频器配有50 m长的线缆。测验记载清楚的标明内部滤波器的线圈饱满，发出了嗡嗡的让人烦躁的噪声，因此有必要装备外置滤波器来保证从头满意EMC 限值的要求。相应的配有外置滤波器，电机功率11 kW屏蔽线缆长度为50 m 的变频器的EMI 测验曲线如图3 所示。其间型号为B84143-A25-R105 的EPCOS 超紧凑、低本钱滤波器在此运用中被运用。
3 饱满的影响
装置外置滤波器，配有和去掉内部共模线圈的比照测验曲线如图3 所示，显现搅扰被下降了，可是依然没有低于限值。证明此外置滤波器对于此拓扑状况并不适用，由于变频器内部的线圈现已饱满，并成为一个附加的搅扰源，饱满线圈发生的搅扰直接叠加在变频器本身的搅扰信号上。这是由于当共模沟通电流流过共模扼流圈的时分，并不断地使其饱满，由于其非线性特性，扼流圈表现类似于一个额定的宽带搅扰源。因此线圈饱满的特性能够经过测验峰值(PK)和准峰值(QP)表现出来，能够看到峰值和准峰值现已超越限值。与此构成比照的是，线圈饱满对平均值(AV)的影响十分有限。因线圈饱满发生的宽带搅扰相应的更清楚的被宽带PK 和QP探测器捕捉，而不是窄带探测器AV。
乍看之下，在频率从几百kHz 到3 MHz 的规模内，配有内置线圈的测验曲线令人惊奇。这是由于共模扼流圈，其电感量由其铁氧体资料决议，不只按捺共模搅扰，并且具有十分低的漏感(漏感是由于部分磁场穿过空气而不是铁氧体介质所发生的)。这部分漏感并没有遭到线圈饱满的影响而持续存在，可是它对其他因线圈饱满而超越限值的频段简直毫无协助。假如同一个变频器运用相同型号为B84143-A25-R105 的EPCOS 滤波器，可是去掉变频器内部扼流圈，成果显现就如图3，这样更简单满意限值。
正由于这个原因，去掉变频器内部的搅扰按捺线圈。这是一个十分好的没有滤波的变频器作用展现，无内部滤波器的变频器仍含有一些按捺搅扰的根本元件，如杰出链接的电容器。内部电容是必要的，这样衔接变频器和滤波器之间的电源线上的高频搅扰将有效地被下降，以避免噪声耦合到滤波器电源线上。不然，衔接线缆有必要进行屏蔽处理。
可是真实状况是，假如用户运用带有包括共模扼流线圈的内部搅扰按捺元件，那么就不可避免地要一起运用功能更高的外置滤波器，例如如图4 所示的型号为B84143-B25-R110 的EPCOS双节滤波器。被测变频器带有内部线圈，其电机线缆长度为50 m，电机功率11 kW，外置滤波器为B84143-B25-R110作为内部搅扰按捺器材的弥补。
这样至少保证搅扰低于相应的限值，满意了EMC的要求。测验曲线中峰值PK在频率至0.5 MHz时有剧烈的动摇，这是由于内部扼流圈依然在饱满状态下工作。可是，准峰值QP曲线将为滑润，显着低于限值。
4 并联的问题
当电源输入端的搅扰随电机线缆长度而增强时，假如变频器一起带动多个并联电机，那么这个问题将会更为严重。咱们能够将屏蔽线缆视为一个包括多个串联电感以及多个电容并联并接地的简化电路(多个仔型电路串连)，这些对地电容部分并联，而总对地电容量跟着并联线缆的添加而添加。可是，另一方面，屏蔽线缆的等效电路十分复杂，由于线上电感的存在，两个线缆并联并不等同于两个寄生电容并联。
可是，变频器带动两个并联电机(此比如中是一个功率为7.5 kW和11 kW 的电机)，每个电机以25 m长的线缆衔接，这种装备要比单个电机、50 m长线缆的装备的要求更高，两个电机并联的测验曲线如图5 所示。装置外置B84143-A25-R105滤波器，是配有和去掉内置搅扰按捺器材的比照测验曲线，将图3 和图5 进行比照，由图可知，线缆长为25 m 的两个电机发生的搅扰显着高于线缆长为50 m的电机。这种现象相同能够在去掉变频器内部线圈后的比照测验中重现。假如运用低本钱滤波器B84143-A25-R105，能够完成低于限值的方针，即便在内部线圈被去掉的状况下，可是余量相对于单个电机50 m线缆的状况要显着小了许多。
