承接干扰耦合路径之基本概念与分类，我们将驱动系统的干扰耦合路径简化为如下：

                       图1

1)传导耦合

在多个电路中存在一个共用电路（比如公共接地母排或连接）时将产生传导耦合。由电子线路板 1 产生的电流 I1 将在共用电路阻抗 Z 上产生压降 ?V1，将会影响到电子线路板2的端电压。同样，电子线路板 2 上的电流 I2 将在共用电路阻抗产生压降 ?V2，将影响到电子线路板 1 的端电压。             

           图 2  在共用电路阻抗Z上形成的两电路传导耦合

举例：电压源 DC 24V 为两个电子线路板供电，电子线路板 1 是一类周期脉动电流损耗类型的开关电源模块，电子线路板 2 是一类用于模拟信号传输的敏感接口。电子线路板 1为干扰源，将通过传导耦合（也就是在共用阻抗上产生电压降 ?V），将干扰接口模块 2（潜在受扰设备）的端电压。这将影响到模拟信号传输质量。

抑制传导耦合干扰的措施：

·  尽量减小共用电路的长度；

·  如果共用电路具有较高阻抗特性，那么必须采用较大的导线截面。

·  针对每个电路采用相对独立的供电回路

2)电容耦合

电容耦合存在于相互绝缘，且不同电位之间的导体间。由于电位差，将在两导体之间形成电场，电场量的描述为电容 Cc。电容 Cc 的大小决定于导体的几何形状，及在一定电位差下的导体间隔。

下图中解释了干扰电流 Ii 通过电容耦合至潜在受扰设备。干扰电流 Ii 将在潜在受扰设备阻抗 Zi 产生压降，即为干扰电压。

               图 3  干扰电流通过电容耦合至信号电缆

举例：电机电缆与非屏蔽电缆在长线电缆槽内相互并行且近距离走线时，在电缆较短的间隔内产生很高耦合电容 Cc。作为干扰源的电机侧逆变器产生的开关电压通过耦合电容Cc，生成耦合至信号电缆的干扰电流。若干扰电流干扰到变频器的控制单元的开关量，仅较低电压幅值的持续几个微秒的干扰脉冲就会影响到基于处理器的数字控制，从而造成变频器无法正常运行。

抑制电容耦合的措施

·  尽量增加干扰源电缆与受扰电缆之间的距离；

·  尽量减小电缆并行走线的长度；

·  采用屏蔽的信号电缆。

最有效方法就是采用独立供电，屏蔽的信号电缆。这样就可确保干扰电流Ii耦合到屏蔽层，通过屏蔽层，设备机壳或变频器回流至大地而不会干扰到内部电路。

             图 4  采用屏蔽信号电缆抑制干扰耦合至潜在受扰设备

为保证更有效的屏蔽效果，通过尽可能大截面实现低阻抗屏蔽连接。对于数字量信号电缆，采用大截面将屏蔽层双端（即发送端和接收端）接地连接。对于模拟量信号电缆，屏蔽层双端接地将产生低频干扰（环路噪声）。所以仅单端接地（即变频器侧），屏蔽层另一端通过 MKT 类型的电容（10nf/100V）接地。若经电容接地，对于高频干扰相当于双端接地。

在 SINAMICS S120 柜内提供一定屏蔽层连接方式：

·  提供屏蔽夹以获得最有效的信号电缆屏蔽连接；

·  另外，还可通过电缆绑带将电缆屏蔽层连接至梳型屏蔽连接处。

             图 5  SINAMICS S120 柜内屏蔽方式

以 EMC 来看，不管怎样都应避免采用过渡端子，原因在于屏蔽层的中断将减小抑制干扰的效果。在某些情况下，如果无法避免过渡端子，那么信号电缆屏蔽层在过渡端子前后必须立即连接至接地钳轨上。钳轨必须通过良好电导率和较大的接触面连接到柜机框架上。

图 6   在过渡端子中通过钳轨连接变频器柜内的信号电缆屏蔽层

3)感应耦合

感应耦合发生在承载不同电流电路或不同闭合回路中。在一个闭合回路中流过的交流电流将产生交变磁场。此交变磁场将影响到其他闭合回路，并感应出电压。感应耦合的幅值由术语互感 M 描述，其决定于闭合回路的集合形状及回路间距离。

下图中说明了干扰源形成的电回路。此回路形成干扰磁场 Bi 在信号回路中感应出干扰电压 Vi。由干扰电压 Vi 产生的干扰电流 Ii 通过潜在受扰设备阻抗 Zi 产生压降，会导致受扰设备无法正常工作。

           图 7  干扰电压通过感应耦合至信号回路

比如，连接于直流母线上的电子式制动（制动模块）在制动过程中将产生很高的脉动电流。由于幅值及较高的电流变化率 di/dt，这个脉动电流将在信号回路中感应出电压，从而产生脉动干扰电流。干扰电流若通过数字量信号耦合至变频器，接口模块会不能正常工作（比如，偶发故障的发生）。

抑制感应耦合的措施

·  尽可能增大闭合回路间的距离；

·  确保每个闭合回路的面积尽可能小：每个回路的来去线路尽可能靠近并行走线，或对于信号电缆来讲采用双绞线；

·  采用屏蔽的信号电缆（对于感应耦合，必须双端接地）。

4)电磁耦合（辐射耦合）

电磁或辐射耦合是一类通过电磁场形成的干扰。典型干扰源：

·  蜂窝无线电设备；

·  蜂窝电话；

·  运行过程中伴随放电的设备（火花塞，焊接设备，接触器以及触点由闭到开的过程等）；

抑制电磁耦合的措施：

一般电磁场存在于高频范围内，为有效抑制高频或超高频的电磁干扰，必须采取如下的屏蔽措施：

·  变频器柜体采用金属壳体，其中每个组件（柜体框架，背板，门等）必须通过具有优良电导率的金属相互连接；

·  柜内设备及电子板采用金属壳体，并通过具有优良电导率的金属相互连接；

·  采用精编绞合屏蔽电缆抑制高频干扰。

我们通过《干扰耦合路径之基本概念与分类》及《干扰耦合路径之耦合描述及解耦合措施》两篇文档介绍，初步了解了驱动系统中的干扰源，干扰耦合路径及通过耦合路径的方式EMI的扰动。在以后的文章中，将介绍诸如，滤波器，柜体设计，电机轴电流的预防，屏蔽等详细讨论驱动系统的EMC处理解决措施。