变频器干扰在游艺机设备的解决方法研究

摘?要 目前游艺机设备正向大型化、高速化、玩法新颖的方向发展，电气设备在游艺机设备是一项重要的组成部分，可靠的电气设备对保证游艺机运行的安全和使用寿命具有重要的作用和价值。其中变频器就是目前应用最为广泛的一种电气设备，但是由于目前市面上变频器都会产生电磁和电网干扰的现象，造成变频器在游艺机设备中受到限制，如何才能减少变频器在游艺机设备上的干扰，提高设备的安全性和可靠性是我们今天研究的内容。

关键词 游艺机设备；变频器；干扰；解决方法

中图分类号 TM921 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)062-0166-01

游艺机设备主要是指以人们的思维中各种形体实态的表现，游艺机设备是通过科学手段和现代设备实现完成的，并通过人们的感知来反应，从而能够达到形象生动，趣味刺激的设备。游艺机设备的安全性以及质量的可靠性对玩家的生命和健康具有重要的意义，在游艺机设备中电气设备是最为重要的一种控制设备，其运用的安全性和可靠性对游艺机的质量的好坏具有决定性的作用。但是由于变频器产生的干扰，很容易造成其它设备的损害，因此了解变频器的干扰，然后针对干扰问题采取有效的解决方法对保证游艺机设备的安全性是非常重要的。

1 游艺机设备中变频器干扰的来源

1.1 外部电网的干扰

电网中的谐波干扰主要是变频器的供电电源干扰变频器，由于电网中的谐波源比较多，比如，电子电压调整设备、交流直流互换设备、整流设备以及非线性负载等这些设备都可能对电网的电流或者电压产生波形畸变，从而造成干扰的形成，对游艺机设备造成危害。变频器供电电源受到电网的干扰后如果不及时进行处理，则电网干扰以及电网的噪声就会通过电网电源的电路对游艺机设备的变频器造成干扰，从而影响设备的安全运行。

1.2 变频器自身的干扰

在游艺机设备中能够通过变频器进行调节游艺机的设备的速度、高度以及运行等，但是变频器的整流桥是非线性的负载，它产生的谐波对电网中的电子电气设备将会产生干扰，并且在游艺机设备中变频器主要采用PWM技术，当变频器设备在高速转化时，或者工作在开关设备中，其将会产生耦合性噪声，所以变频器将会对系统内的其他的电子、电气设备将会造成干扰现象，并且在变频器的输入和输出设备中，都会有很高的谐波成分，这些谐波将会通过不同的形式传播出来，所以就会造成游艺机设备中变频器本身对其他设备造成干扰。

2 游艺机设备中变频器干扰的解决措施

在游艺机设备中变频器不仅是游艺机设备中的控制设备，而且也是设备的保护设备，因此变频器在游艺机设备中的作用是非常大的，如果能够有效减少游艺机设备中变频器的干扰，则变频器在游艺机设备中将会发挥更大的作用。针对上述描述的游艺机设备中变频器干扰的来源采用以下措施进行解决。

对于变频器的干扰抑制，根据电磁性的原理可以得知电磁干扰形成需要具有电磁干扰源、电磁干扰敏感系统、电磁干扰途径这几个因素，因此对于电磁干扰可采用软件抗干扰措施和硬件抗干扰措施。对于游艺机设备上的变频器的干扰主要采用以下措施进行抑制。

2.1 滤波

在游艺机设备的线路中进行设置滤波器，滤波器的功能主要是用于消弱频率较高的谐波分量，这样就能够有效抑制干扰信号从变频器中传出影响到游艺机设备中电动机或者电源，为了能够减少对电源的干扰可以在游艺机设备的总机台电源输入端和变频器电源输入前端加入带3C，UL认证的二级型EMI电磁抗干扰滤波器，除低电磁干扰，提高电磁兼容性能[2]。还可以在变频器电源输入前端或者电动机与变频器之间增加交流电抗器，电抗器不仅能够抑制谐波电流，而且还能够抑制电压和电流浪涌的现象，并且还能减少线路产生的电磁辐射，这样对降低变频器对游艺机设备的干扰，提高游艺机设备的安全性和可靠性。

2.2 隔离

在游艺机设备中抑制屏蔽干扰源是抑制干扰的最为有效的措施，对于变频器的自身的干扰通常采用铁壳进行屏蔽，对于变频器的输出线可以采用管件进行屏蔽，如果是外部信号进行变频器时，则应该保证信号线越短越好，并且信号线还应该采用双芯进行屏蔽，而机台控制台走线需要分隔开布线，在布关于变频器的电源输入与电机输出控制线时，应与主控制器PLC，或MCU的电源输入和低压线分隔开不同的线槽走线，从而可以有效控制游艺机设备的电磁干扰，保证设备的安全性。还应该遵循控制信号电缆线和动力电缆分开敷设的原则，保护动力电缆的输入和输出之间有一定的距离，保证变频器的动力输出电缆和控制信号的线缆线也有一定的距离，距离最好间隔在50 cm以上，从而减少对游艺机设备干扰，保证设备的安全性和可靠性。

2.3 变频器对微机控制板的干扰处理

在对PLC和MCU供电时，应选用高绝缘值的隔离变压器，降压后再整流滤波，并加入瞬间高压吸收二极管，以便吸收瞬间高压对PLC或MCU产生的高压脉冲干扰.绝不能使用自耦变压器。滤波电容应选用抗干性能较好的电容，如有必要使用开关电源盒时，需要使用带有3C，UL认证的开关电源盒。以免因开关电源产生的干扰与变频器产生的干扰混合，从而产生更复杂的干扰源。在必须使用MCU时，应选用已经长时间在工业控制中得到验证的MCU品牌，如意法半导体，飞思卡尔，PIC等品牌中的工业级单片机或者是汽车级单片机[3]。并且还应该尽量提高逆变器开关频率，这对减少谐波电流和减小电动机噪声是非常有益的，一般情况下还应该选择载波频率较小的变频器，这样就能够有效减少变频器干扰对游艺机设备中微机控制板的影响。

3 总结

随着人们的生活水平提高，休闲娱乐时间的增多，我国游艺机设备发展日新月异，游艺机设备是供人们休闲娱乐的主要设备之一，游艺机设备的质量和安全性直接关系到设备的使用寿命和人们的生命安全，因此减少变频器干扰，提高游艺机电气设备的安全性，可靠性，保证人们的生命健康和提高设备运行的效益是游艺机设备制造业不断努力的方向，也是我国游乐业发展的方向。

参考文献

[1]钟伟秒,黄庆发,麦润教,曾太.ATV71系列变频器在游乐设备中的应用[J].电气时代,2011,07:76-79.

[2]龚江.变频器使用中的干扰问题及解决方法[J].和田师范专科学校学报,2010,29(4):187-188.

[3]郭胜斌.变频器干扰产生原因及解决方法[J].新疆有色金属,2009,32(1):65-66.