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摘要:变频器是一项集自动化控制、和通信技术相融的技术,拥有非常优越的调速性能,如今在我们国家的每个行业中都得到了使用。但是其自身因为冲击性的用电方式带来的干扰问题形成的困惑,也受到了各界人士的关注,变频器对电脑等电子设备造成的干扰可以被称之为感应干扰,而对用到的通信设备等造成的则是放射干扰。如若处理不好这一类问题的话,不仅会对系统正常工作带来恶劣的影响,还会对很多电子设备的正常工作带来麻烦。所以非常有必要对这一类问题进行细致的分析,并提出相应的解决办法,进而使其能够得到大量应用。
关键词:变频器;干扰问题;对策研究
变频器的干扰产生
要想知道干扰问题是怎样产生的,那么就需要对其工作原理有一个透彻的了解。站在结构这一视角上来看,其分为直接和间接两种形式。直接则是把电流转化为交流,直流环节则是省去。正反两组根据规律进行切换,在负荷上就得到了数值,进而就能够确定整流装置的控制角,而频率则是确定切换频率。间接则是把电流转化为直流,紧接着再把直流转化为交流。间接有两种不同的表现形式:
用能够控制的整流变压,采取逆变器出现变频,变压和变频分别是在两个环节上进行,两者需要在电路上进行配合。
用不能控制的整流器整流,采取PWN变频,此类只能应用在可以控制开关的全控式之中,输出波形才能够接近于正弦波。就当前来看,间接变压器使用的是最多的。
变频器的干扰途径
、电磁辐射
若是变频器并没有在完全密闭的环境中,那么就能够向外界辐射出电磁波。而电流强弱的大小、以及干扰源发射频率的强弱等,都会对辐射场强起到决定性的因素。整流桥对于电网来说,属于非线性负载,其所产生的谐波对同一电网当中的电子造成严重的干扰。而逆变桥通常则是应用PWM这一技术,在按照指定频率命令而产生开关模式时,那么出来的电流功率相互之间是分开的,同时还带有和开关频率联席密切的谐波群。我们需明确,在场控开关期间进行切换,而造成的问题不是一般的严重。当金属外壳出现漏洞的时候,那么辐射强度就会和信号的波长之间有着密切的联系,若是波长和洞离得比较近时,那么就会非常容易形成辐射源,并还会向周围造成影响,并且还会非常容易造成多次辐射。在这里我们值得注意的是,外界的辐射也会对变频器的正常工作运转造成不可估计的影响。
、传导
上文表述的电磁干扰除了和它相连的导线向外发射之外,还能够莹莹接地回路耦合的方式,把干扰带入进其他的电路当中,和辐射干扰进行比较的话,它所传播的范围是非常大的,其中最为常见的传播方法是,接进工业低压网络中进而产生干扰信号,再顺着配电变压器进入到中压网络当中,并且还会顺着其他配电变压器,接进民用低压配电网之中,使接进民用配电的设备,成为最大的受害者。
、感应耦合
其主要是在辐射和传导之中进行传播,也是最为主要的方式。在其频率低的时候,那么辐射能力就会逐渐变小,而且还不和其他导体进行直接连接,但是在这个时候,电磁干扰能量可以以变频器为基点,与相近的导线产生感应耦合,并在相近导线或者是导体内产生电流。感应耦合能够从导体间,以电容耦合的形呈现、或者还可以是以电感耦合的形式、及电感混合的形式呈现,这和其中的频率及相近导体之间的距离等有着极为密切的联系。
抗干扰方法
、隔离
意思就是说在电路上,将源头和容易受到干扰的地方隔离开来,让它们之间并不会有电能够产生,在调速转动系统之内,电源和放大器之间的电源线,应使用隔离变压器,进而有效防止干扰,隔离变压器可应用噪音隔离变压器。
、滤波
它的作用是为了更好的抵制干扰信号,变频器通过电源线传导到电源,要是想降低损耗,可以设置输出滤波器,同时若是想要降低在电源上的干扰,可以输入滤波器。若是在线路中存在敏感设备的话,那么就可以在电源线上,设置噪声滤波器,进而在最大程度上防止干扰。
、屏蔽
将干扰源进行屏蔽,是一直最为有用的方法之一。从一般情况上来看,都会用到铁壳来对其进行屏蔽,以此使电磁不会发生泄露的情况,而输出线最好采取钢板这一形式,类进行屏蔽,尤其是在外界信号在对变频器进行操控的时候,同时信号线也最好是在15米范围以内,并且信号线还要采取双芯屏蔽的形式,并和主电路形成距离,绝对不能够放置在同一地方。此外,周围的敏感设备线路也需要屏蔽。最后要是想使屏蔽更加有用的话,屏蔽罩可以离地面近一些。
、接地
有效的接地不但能够使系统抑制住外面带来的干扰,更是可以使设备本身减少对于外面带来的干扰。在具体的系统中,因为中线和控制系统的杂乱相连,使其稳定性逐渐下滑。关于变频器,主回路端子PE合理有效的接地,能够不断增强抑噪音的能力,所以务必要将其足够的重视起来。而接地导线的截面积绝对不能够超过3平方毫米,它的长度最好也是要在15米范围之内,在这里也建议接地要和动力设备分开,绝对不能用一个地方。
、应用电抗器
在输入电流当中,频率低的谐波分量,其所占据的比例不是一般的高,不仅能够干扰到周围设备的正常工作,还会为他丢失很多的功率,以此让线路的功率因数,大幅度的下降。在输入电路中接入电抗器,能够有效抵制低谐波电流,这也是经常用到的方法,按照接线位置的差异性,可以概括出以下两个内容:
交流电抗器,接入在电源的输入侧之中,它的主要功能是可以在最大程度上提升功率,并减少电压造成的影响。
直流电抗器,接入在整流桥之中,其功能是特别简单的,主要就是减少输入电流中的高次谐波。但是它在提升功率因数方面是比较突出的,同时还拥有体积小等诸多特征。
、合理布线
应用合理布线的方法,能够极大的减少感应方式传播的干扰信号。主要方法表现在:
电源线一定要和输出线保持距离
其他的电源线需避免和输入、出线平行
以上方法可按照相关要求来进行针对性的应用,如果在系统中有微机的话,还应在软件中应用抗干扰的方法。
结束语:
总的来说,变频器在具体应用中会受到很多因素的影响,若是想要增强其抗干扰能力,那么就一定要应用隔离、以及接地的方法,对于经常会出现的故障,相关人员一定要完全掌握其结构原理,并依据标准进行操作。
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