????? 轉(zhuǎn)載自:工控老鬼 | 2015-07-03 21:23
????? 現(xiàn)場,變頻器的干擾出現(xiàn)得比較多,且比較嚴(yán)重,甚至導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法投入使用。變頻器的工作原理注定其會產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾。
????? 變頻器包括整流電路和逆變電路,輸入的交流電經(jīng)過整流電路和平波回路,轉(zhuǎn)換成直流電壓,再通過逆變器把直流電壓變換成不同寬度的脈沖電壓(稱為脈寬調(diào)制電壓,PWM)。用這個(gè)PWM電壓驅(qū)動電機(jī),就可以起到調(diào)整電機(jī)力矩和速度的目的。這種工作原理導(dǎo)致以下三種電磁干擾:
????? 1、諧波干擾
?
????? 整流電路會產(chǎn)生諧波電流,這種諧波電流在供電系統(tǒng)的阻抗上產(chǎn)生電壓降,導(dǎo)致電壓波型發(fā)生畸變,這種畸變的電壓對于許多電子設(shè)備形成干擾(因?yàn)榇蟛糠蛛娮釉O(shè)
備僅能工作在正弦波電壓條件下),常見的電壓畸變是正弦波的頂部變平。諧波電流一定時(shí),電壓畸變在弱電源的情況下更加嚴(yán)重,這種干擾的特征是會對使用同一
個(gè)電網(wǎng)的設(shè)備形成干擾,而與設(shè)備與變頻器之間的距離無關(guān);
????? 2、射頻傳導(dǎo)發(fā)射干擾
????? 由于負(fù)載電壓為脈沖狀,因此變頻器從電網(wǎng)吸取電流也是脈沖狀,這種脈沖電流中包含了大量的高頻成分,形成射頻干擾,這種干擾的特征是會對使用同一個(gè)電網(wǎng)的設(shè)備形成干擾,而與設(shè)備與變頻器之間的距離無關(guān);
????? 3、射頻輻射干擾
????? 射頻輻射干擾來自變頻器的輸入電纜和輸出電纜。在上述的射頻傳導(dǎo)發(fā)射干擾的情形中,變頻器的輸入輸出電纜上有射頻干擾電流時(shí),由于電纜相當(dāng)于天線,必然會
產(chǎn)生電磁波輻射,產(chǎn)生輻射干擾。變頻器輸出電纜上傳輸?shù)腜WM電壓,同樣包含豐富的高頻的成分,會產(chǎn)生電磁波輻射,形成輻射干擾。輻射干擾的特征是,當(dāng)其
他電子設(shè)備靠近變頻器時(shí),干擾現(xiàn)象變得嚴(yán)重。
????? 根據(jù)電磁學(xué)的基本原理,形成電磁干擾必須具備三要素:電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)。為防止干擾,可采用硬件抗干擾和軟件抗干擾。其
中,硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施,一般從抗和放兩方面入手來抑制干擾,其總體原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道、降低系統(tǒng)干
擾信號的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽、接地等方法。以下內(nèi)容是解決現(xiàn)場干擾的主要步驟:
????? 1、采用軟件抗干擾措施
????? 具體來講就是通過變頻器的人機(jī)界面下調(diào)變頻器的載波頻率,把該值調(diào)低到一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶H绻@個(gè)方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干擾措施。
????? 2、進(jìn)行正確的接地
????? 通過現(xiàn)場的具體調(diào)研我們可以看到,現(xiàn)場的接地情況是不甚理想的。而正確的接地既可以是系統(tǒng)有效地抑制外來干擾,又能降低設(shè)備本身對外界的干擾,是解決變頻器干擾最有效的措施。具體來講就是做到以下幾點(diǎn):
???? (1)變頻器的主回路端子PE(E、G)必須接地,該接地可以和該變頻器所帶的電機(jī)共地,但不能與其它的設(shè)備共地,必須單獨(dú)打接地樁,且該接地點(diǎn)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離弱電設(shè)備的接地點(diǎn)。同時(shí),變頻器接地導(dǎo)線的截面積應(yīng)不小于4mm2,長度應(yīng)控制在20m以內(nèi)。
???? (2)其它機(jī)電設(shè)備的地線中,保護(hù)接地和工作接地應(yīng)分開單獨(dú)設(shè)接地極,并最后匯入配電柜的電氣接地點(diǎn)??刂菩盘柕钠帘蔚睾椭麟娐穼?dǎo)線的屏蔽地也應(yīng)分開單獨(dú)設(shè)接地極,并最后匯入配電柜的電氣接地點(diǎn)。
?? ? ? 3、屏蔽干擾源
????? 屏蔽干擾源是抑制干擾的很有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽,可以不讓其電磁干擾泄露,但變頻器的輸出線最好用鋼管屏蔽,特別是以外部信號(從控制器
上輸出4~20mA信號)控制變頻器時(shí),要求該控制信號線盡可能短(一般為20m以內(nèi)),且必須采用屏蔽雙絞線,并與主電路線(AC380)及控制線
(AC220V)完全分離。此外,系統(tǒng)中的電子敏感設(shè)備線路也要求采用屏蔽雙絞線,特別是壓力信號。且系統(tǒng)中所有的信號線決不能和主電路線及控制線放于同
一配管或線槽內(nèi)。為使屏蔽有效,屏蔽層必須可靠接地。
????? 我在不斷的等?
具體方法有:
???? (1)設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變頻器的輸入輸出線。
???? (2)其它設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)避免和變頻器的輸入輸出線平行。
????? 如果采取了以上的辦法之后還是不能夠奏效,那么繼續(xù)以下辦法:
未完待續(xù):解密變頻器抗干擾下篇(下篇)