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變頻器原因傳感器干擾極端治療

2022-02-12 19:57:40 來源:接近開關 作者:上海定宸小編 瀏覽:224
[導讀]: 變頻器速度控制技術是一項高科技技術,整合自動控制,微電子,電動電子,通信等技術。它在所有壽命中獲得了廣泛的應用,以非常好的速度,節能性能。由于其采用軟啟動,可以減少設備和電機的機械沖擊,延長設備和電機的使用壽命。隨著科學技術的快速發展,變頻器適用于各種工業控制領域,如變頻調速,如水,空調設備,過程控制,電梯,機床等應用,以確保調整精度,減少工人的勞動力強度,提高經濟效益,但也帶來了一些干擾問題?,F場電源和電氣設備將影響變頻器,變頻器高次諧波產生高次諧波也將
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  變頻器速度控制技術是一項高科技技術,整合自動控制,微電子,電動電子,通信等技術。它在所有壽命中獲得了廣泛的應用,以非常好的速度,節能性能。由于其采用軟啟動,可以減少設備和電機的機械沖擊,延長設備和電機的使用壽命。隨著科學技術的快速發展,變頻器適用于各種工業控制領域,如變頻調速,如水,空調設備,過程控制,電梯,機床等應用,以確保調整精度,減少工人的勞動力強度,提高經濟效益,但也帶來了一些干擾問題?,F場電源和電氣設備將影響變頻器,變頻器高次諧波產生高次諧波也將干擾周圍設備的操作。由變頻器產生的干擾具有三種主要類型:對電子設備的干擾,通信設備的干擾生成和無線電等的干擾。電腦和自動控制設備等電子設備產生的干擾主要是誘導干擾;通信設備和無線電產生的干擾是射線照相干擾。如果變頻器的干擾問題不好,它將不僅可以可靠地運行,而且影響其他電子和電氣設備的正常運行。因此,有必要探索變頻器應用系統中的干擾問題,以促進進一步的促銷應用。下面討論變頻器的干擾及其抑制方法。

  2變頻調速系統主要電磁干擾源和方式

  2.1主要電磁干擾源

  電磁干擾也被稱為電磁騷擾(EMI,是由外部噪聲和接收中的無用信號引起的電磁干擾,通常通過電路傳導和現場傳輸。變頻器整流橋是非線性負載電網和諧波它產生諧波地干擾相同網格的其他電子和電氣設備。此外,變頻器的逆變器大多采用PWM技術,并且當它在開關模式下操作并執行高速時切換,產生大量耦合性噪聲。因此,用于系統內的其他電子和電氣設備的變頻器是一個電磁干擾源。另一方面,網格中的諧波干擾主要傳輸變頻器變頻器。網格中有大量諧波源,例如各種整流設備,AC-DC交換設備,電子電壓調節設備,非線性負載和照明設備。這些負載S使電網中的電壓,電流產生波形失真,從而在網格中的其他設備中產生危險。 變頻器電源電源來自受污染的AC電網的干擾。如果未處理,則電網噪聲會干擾電源電路變頻器。電源電源對的干擾變頻器主要具有壓倒性,欠壓,瞬時斷電;浪涌,下降;尖峰電壓脈沖;射頻干擾。其次,通過變頻器控制信號線的共模干擾也干擾變頻器的正常操作。

  2.2電磁干擾方式

  變頻器 能產生較大功率的諧波,對系統其他設備有較強的干擾。干擾路徑與一般電磁干擾路徑一致,主要分為電磁輻射、傳導和感應耦合。具體為: ① 對周圍的電子電氣設備產生電磁輻射; ② 對直接驅動的電機產生電磁噪聲,使電機的鐵耗和銅耗增加,并對電源進行干擾,通過配電網傳遞給系統的其他設備; ③變頻器 感應耦合其他相鄰線路,以感應干擾電壓或電流。類似地,系統中的干擾信號通過相同的方式干擾 變頻器 的正常操作。以下分別進行分析。

 ?。?) 電磁輻射

  變頻器 如果不在全封閉的金屬外殼中,則可以通過空間向外輻射電磁波。輻射場強取決于 干擾源 的電流強度,器件的等效輻射阻抗和 干擾源 的發射頻率。變頻器 的整流橋不是 線性負載 用于電網,它產生的諧波對連接到同一電網的其他電子和電氣設備產生諧波干擾。變頻器 逆變橋大多采用 PWM 技術。當根據給定頻率和 幅值 命令產生預期和重復的開關模式時,輸出電壓和電流的功率譜是離散的,并且具有對應于開關頻率的 高次諧波群。高載波 頻率和場控開關器件 (dv/dt可達1kV/μs 以上) 的高速開關引起的輻射干擾問題相當突出。

  當 變頻器 的金屬外殼具有間隙或孔時,輻射強度與干涉信號的波長有關。當孔的大小接近電磁波的波長時,會形成干擾輻射源向四周輻射。輻射場中的金屬物體也可能形成二次輻射。同樣,變頻器 外部輻射也會干擾 變頻器 的正常操作。

 ?。?) 傳導

  除了通過與之相連的電線將電磁干擾傳輸到外部之外,還可以通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其他電路中。與輻射干擾相比,它的傳播可以很遠。典型的傳輸路線是: 從工業低壓網接入的 變頻器 產生的干擾信號會沿 配電變壓器 進入中壓網,**終沿其他 配電變壓器 進入民用低壓配電網,使從民用配電總線連接的電氣設備成為遠程受害者。

 ?。?) 電感耦合

  感應耦合是輻射和傳導之間的第三個傳播路徑。當 干擾源 的頻率較低時,干擾的電磁波輻射能力相當有限,并且 干擾源 不直接連接到其他導體,但是此時的電磁干擾能量可以通過 變頻器 的輸入和輸出導線以及彼此相鄰的其它導線或導體感應,從而在相鄰導線或導體中感應出干擾電流或電壓。電感耦合可以以導體之間的電容耦合的形式發生,或者以電感耦合或電容和電感的混合的形式發生,這與諸如 干擾源 的頻率和與相鄰導體的距離等因素有關。

  3抗電磁干擾措施

  根據電磁學的基本原理,電磁干擾EMI的形成必須具備三個要素:電磁干擾源、電磁干擾的方式和對電磁干擾敏感的系統。為了防止干擾,可以采取硬件和軟件的抗干擾措施。其中,硬件抗干擾是**基本、**重要的抗干擾措施,一般從抗干擾和抗干擾兩個方面來抑制干擾。其一般原理是抑制和消除干擾源,切斷干擾對系統的耦合通道,降低系統對干擾信號的靈敏度。工程上可采取隔離、過濾、屏蔽、接地等具體措施。

 ?。?)隔離。

  所謂的干擾隔離是指將電路的脆弱部分隔離干擾源,使得它們之間沒有電連接。在變頻調速傳輸系統中,通常在電源和放大器電路之間的電力線上使用隔離變壓器以避免傳導干擾,并且可以施加隔離變壓器噪聲隔離變壓器。

 ?。?)過濾。

  設置濾波器的功能是抑制來自變頻器通過電力線向電源和電機傳導干擾的干擾信號。為了減少電磁噪聲和損耗,可以將輸出濾波器設置在變頻器輸出側。為了減少對電源的干擾,可以將輸入濾波器設置在變頻器輸入側。如果線路中有敏感的電子設備,可以在電源線上設置電源噪聲濾波器,以避免傳導干擾。

 ?。?)屏蔽。

  屏蔽干擾源是抑制干擾的**有效方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽,以防止其電磁干擾泄漏。輸出線采用鋼管屏蔽效果**好,特別是受外部信號變頻器控制時,要求信號線盡可能短(一般小于20m),信號線采用雙芯屏蔽,與主電路和控制回路完全隔離。不能放置在同一管道或線槽內,周圍的電子敏感設備線路也需要屏蔽。為使屏蔽有效,屏蔽罩必須可靠地接地。

 ?。?)停飛。

  實踐證明,接地往往是抑制噪聲、防止干擾的重要手段。良好的接地方式可以在很大程度上抑制內部噪聲的耦合,防止外部干擾的侵入,提高系統的抗干擾能力。變頻器的接地方式有多點接地、一點接地、母線接地等幾種形式,應根據具體情況采取,注意不要因為接地不良而干擾設備。

  單點接地是指在電路或設備中,只有一個物理點被定義為接地點。低頻性能好;多點接地是指裝置中的每個接地點直接連接到**近的接地點。高頻性能好;根據信號頻率和接地線長度,系統采用單點接地和多點接地變頻器的共用方式,有自己的專用接地端子pE端子,必須接地,以**安全和降噪。不允許將地線連接到電氣設備的外殼或零線上。粗短導線一端可接至接地端子pE端,另一端可接至接地極,接地電阻值小于0;一百Ω, 接地線長度應在20m以內,合理選擇接地極位置。當系統抗干擾能力較強時,為了減少對電源的干擾,可以在電源的輸入端安裝電源濾波器。為了抑制變頻器輸入側的諧波電流,提高功率因數,可以在變頻器輸入端增加交流電抗器。選擇取決于電源變壓器和變頻器的容量匹配以及電網的允許畸變程度。一般來說,**好使用它。為了提高變頻器的輸出電流,降低電機的噪聲,可以在變頻器的輸出端增加交流電抗器。圖1顯示了通用變頻調速傳輸系統的抗干擾措施。

  以上抗干擾措施可根據系統抗干擾要求合理選擇。如果系統中包含微機等控制單元,軟件中必須采取抗干擾措施。

 ?。?) 正確安裝

  由于變頻器是精密電力電子產品,其現場安裝過程也影響到變頻器的正常工作。正確安裝可確保變頻器安全無故障運行變頻器。通常變頻器用戶手冊中規定的溫度范圍為-10℃ **低溫度不超過50℃ **高氣溫變頻器應低于海拔1000米。如果超過此要求,則應在降低容量變頻器下使用,不應安裝在頻繁振動的地方。對于振動沖擊較大的場合,應采取加橡膠墊等防振措施;不能安裝在電磁干擾源附近;不能安裝在有粉塵、腐蝕性氣體等空氣污染的環境中;不能安裝在潮濕的環境中,如潮濕的管道下。盡量采用密封柜結構,并**變頻器通風,**控制柜有足夠的冷卻風量。典型的損耗值通常按變頻器功率的3%計算。安裝工藝

  要求如下:

 ?、?為確??刂乒駜人性O備接地良好,應使用短而粗的接地線(**好是扁平導體或金屬網,因為其在高頻下的阻抗較低)連接到公共接地線。根據國家標準,接地電阻應小于4歐姆。此外,與變頻器連接的控制設備(如PLC或PID控制儀)應與變頻器位于同一位置。

 ?、?安裝接線時應將電源線與控制電纜分開,如采用獨立的線槽等,如控制回路連接線必須與電源電纜交叉時,應為90° 交叉布線。

 ?、?使用屏蔽導線或雙絞線連接控制電路時,應確保非屏蔽部分盡可能短,條件允許時應使用電纜套管。

 ?、?為**控制柜內接觸器具有滅弧功能,交流接觸器可采用R-C抑制器或變阻器抑制器。如果接觸器由變頻器繼電器控制,這一點尤為重要。

 ?、?當使用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時,屏蔽層應在兩端接地。

  6如果變頻器在環境敏感環境中運行,則RFI濾波器可用于降低變頻器的導電和輻射干擾。為了實現**佳效果,在濾波器和安裝金屬板之間應該存在良好的導電性。

  4其他問題應在變頻控制系統設計中注重

  除了先前的討論之外,應支付以下方面的對變頻調速系統控制系統的設計和應用。

 ?。?)當設備布置時,應該注意,變頻器單獨地布置,以便**小化可能的電磁輻射干擾。在實際工程中,由于房屋區域的位置,通常不可能具有單獨的布置,并且易于干擾變頻器的弱電力控制設備應單獨使用,例如放置配電柜變頻器和控制設備。之間。

 ?。?)變頻器電源輸入側可以使用空氣開關作為短路保護的容量,但請記住不經常運行。由于變頻器內有大電容,因此放電過程緩慢,并且頻繁操作將導致過電壓損壞內部部件。

 ?。?)控制變頻調速電機啟/停通常通過變頻器的控制功能來實現,不在接觸器上實現指令。否則,頻繁的操作可能會損壞內部組件。

 ?。?)**小化變頻器和控制系統的不必要的連接,以避免發送干擾。除了控制系統和變頻器之間所需的控制線之外,應分離其他控制電源。由于控制系統和變頻器需要24V直流電源,制造商通常由兩個系統供電,以便節省DC電源,并且有時變頻器將由直流電源進行。干擾,因此在設計或訂購方面,有必要提供兩個具有兩個直流電源的系統。

 ?。?)注意變頻器對網格的干擾。 變頻器在運行時生成的高次諧波會影響電網,使電網波被嚴重失真,這可能導致大電網電壓降,功率因數非常低,高功率變頻器應特別注意。該解決方案主要用于采用無功自動補償裝置來調節功率因數,并且可以根據具體情況添加功率指數以減少對網格的影響,并且布線電抗器可以由變頻器商業支持提供提供了,但有必要在訂購時解釋。

 ?。?)變頻器柜在空氣開關特定的空氣開關外,放置其他可操作性以避免開關噪聲侵入變頻器是不合適的,導致故障。

 ?。?)注意**低速度。在低速時,電機噪聲增加,電機冷卻能力降低,如果負載扭矩大或滿載,則可能會燃燒電機。有必要提供低速操作變頻電機,這應該被認為增加額定功率,或增加輔助強風冷卻。

 ?。?)注意預防諧振現象。由于定子電流包含高次諧波成分,因此脈動部件包含在電機轉矩中,可以諧振電動機的振動和機械振動,使裝置發生故障。當諧振頻率預先提前時,使用變頻器頻率跳轉功能懸停諧振頻率點。

  5結論

  通過分析變頻器的操作期間存在的干擾問題,提出了解決這些問題的實際方法。隨著新技術和新理論繼續變頻器,變頻器預計這些問題的存在將由變頻器本身解決。隨著

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