如何解決變頻器係統中的幹擾
發布時間:2013-03-23 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】變頻器以其具有節電、節能、可靠、高效的特性應用到了工業控製的各個領域中,如變頻調速在風機、水泵、過程控製、電梯、機床等方麵的應用,保證了調節精度,減輕了工人勞動強度,提高了經濟效益,但隨之也帶來了一些幹擾問題。
例(li)如(ru)對(dui)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)幹(gan)擾(rao),對(dui)通(tong)訊(xun)設(she)備(bei)的(de)幹(gan)擾(rao)和(he)對(dui)無(wu)線(xian)電(dian)等(deng)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)。如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)解(jie)決(jue)不(bu)好(hao),不(bu)但(dan)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing),還(hai)會(hui)影(ying)響(xiang)其(qi)它(ta)電(dian)子(zi)、電氣設備的正常工作。
工況分析
風機係統構成
引風機型號 Y4-2*73 流量 200000M3/h 風壓2550MPa;
電機型號 電機功率200KW,電壓380V電流,頻率50HZ,功率因素轉速1450r/min;
采用ACS800型變頻器中手動/自動應用宏控製後,一次電壓380V,一次電流72A,二次電壓238V,二次電流125A,頻率31HZ,轉速930r/min。
經過運行出現的故障
(1) DCS繼電器控櫃內的其它測溫模塊出現頻繁燒毀;
(2) 原風門執行器給定信號在變頻器工作時出現衰減導致不能工作,變頻器停止時執行器工作正常;
(3) 在工藝不穩定時即低頻區工作0-5HZ內電機出現抖動,溫升快。
幹擾源分析及抑製
幹擾源分析
(1)輻射幹擾:變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載,它所產生的諧波對接入同一電網的其它電子、電氣設備產生諧波幹擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技ji術shu,當dang根gen據ju給gei定ding頻pin率lv和he幅fu值zhi指zhi令ling產chan生sheng預yu期qi的de和he重zhong複fu的de開kai關guan模mo式shi時shi,其qi輸shu出chu的de電dian壓ya和he電dian流liu的de功gong率lv譜pu是shi離li散san的de,並bing且qie帶dai有you與yu開kai關guan頻pin率lv相xiang應ying的de高gao次ci諧xie波bo群qun。高gao載zai波bo頻pin率lv和he場chang控kong開kai關guan器qi件jian的de高gao速su切qie換huan(dv/dt可達1kV/μs以上)所引起的輻射幹擾問題相當突出。
(2)傳導幹擾:電dian磁ci幹gan擾rao除chu了le通tong過guo與yu其qi相xiang連lian的de導dao線xian向xiang外wai部bu發fa射she,也ye可ke以yi通tong過guo阻zu抗kang耦ou合he或huo接jie地di回hui路lu耦ou合he將jiang幹gan擾rao帶dai入ru其qi它ta電dian路lu。與yu輻fu射she幹gan擾rao相xiang比bi,其qi傳chuan播bo的de路lu程cheng可ke以yi很hen遠yuan。比bi較jiao典dian型xing的de傳chuan播bo途tu徑jing是shi:jiezigongyediyawangluodebianpinqisuochanshengdeganraoxinhaojiangyanzhepeidianbianyaqijinruzhongyawangluo,bingyanzheqitadepeidianbianyaqizuizhongyoujinruminyongdiyapeidianwangluo,shijieziminyongpeidianmuxiandedianqishebeichengweiyuanchengdeshouhaizhe。
(3)感應幹擾:感(gan)應(ying)耦(ou)合(he)是(shi)介(jie)於(yu)輻(fu)射(she)與(yu)傳(chuan)導(dao)之(zhi)間(jian)的(de)第(di)三(san)條(tiao)傳(chuan)播(bo)途(tu)徑(jing)。當(dang)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)頻(pin)率(lv)較(jiao)低(di)時(shi),幹(gan)擾(rao)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)輻(fu)射(she)能(neng)力(li)相(xiang)當(dang)有(you)限(xian),而(er)該(gai)幹(gan)擾(rao)源(yuan)又(you)不(bu)直(zhi)接(jie)與(yu)其(qi)它(ta)導(dao)體(ti)連(lian)接(jie),但(dan)此(ci)時(shi)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)量(liang)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)、輸shu出chu導dao線xian與yu其qi相xiang鄰lin的de其qi他ta導dao線xian或huo導dao體ti產chan生sheng感gan應ying耦ou合he,在zai鄰lin近jin導dao線xian或huo導dao體ti內nei感gan應ying出chu幹gan擾rao電dian流liu或huo電dian壓ya。感gan應ying耦ou合he可ke以yi由you導dao體ti間jian的de電dian容rong耦ou合he的de形xing式shi出chu現xian,也ye可ke以yi由you電dian感gan耦ou合he的de形xing式shi或huo電dian容rong、電感混合的形式出現,這與幹擾源的頻率以及與相鄰導體的距離等因素有關。

圖題:變頻器係統
對幹擾的抑製
對產生幹擾方(變頻器)對策
(1)輻射幹擾……注意控製櫃子中的安裝和動力線的金屬配管。
(2)傳導幹擾……在輸入側用幹擾濾波器,在輸入側使用幹擾濾波器(輸入專用)、零相電抗器、接地電容、絕緣變壓器。
(3)感應幹擾……把輸入/輸出線、動力線、信號線分離。采用屏蔽線,並使用電源線濾波器(共用扼流圈、磁環),正確接地。
對被幹擾方的對策
(1)盡量遠離變頻器。
(2)信號線采用屏蔽線,且屏蔽線隻有一端和共用端相接。
(3)還可以使用磁環和濾波電容 。
(4)在電源線中插入電源線濾波器(正常狀態扼流器、小型的噪音濾波器)。
(5)接地線的分離。
通過以上分析和對策我們對故障點分別采取了DCS溫度模塊電源隔離變頻器控製信號電源;分開風門給定信號與主電路並行且實施屏蔽;找到負載固有的共振頻率,利用變頻器頻率跳躍功能設置,躲開共振頻率點。取得良好的效果。
安裝中抑製幹擾的措施
(1)確保控製櫃中的所有設備接地良好,應該使用短、粗的接地線(最好采用扁平導體或金屬網,因其在高頻時阻抗較低)連接到公共地線上。按國家標準規定,其接地電阻應小於4歐姆。另外與變頻器相連的控製設備(如PLC或PID控製儀)要與其共地。
(2)在設備排列布置時,應該注意將變頻器單獨布置,盡量減少可能產生的電磁輻射幹擾,將容易受幹擾的弱電控製設備與變頻器分開。
(3)安裝布線時將電源線和控製電纜分開,例如使用獨立的線槽等。如果控製電路連接線必須和電源電纜交叉,應成90°交叉布線。
(4)使用屏蔽導線或雙絞線連接控製電路時,確保未屏蔽之處盡可能短,條件允許時應采用電纜套管。
(5)用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時,要將屏蔽層雙端接地。
(6)jinliangjianshaobianpinqiyukongzhixitongbubiyaodelianxian,yibimianchuandaoganrao。chulekongzhixitongyubianpinqizhijianbixudekongzhixianwai,qitarukongzhidianyuandengyingfenkai,youshibianpinqihuitongguozhiliudianyuanduikongzhixitongchanshengchuandaoganrao。
(7)應ying注zhu意yi限xian製zhi最zui低di轉zhuan速su。在zai低di轉zhuan速su時shi,電dian機ji噪zao聲sheng增zeng大da,電dian機ji冷leng卻que能neng力li下xia降jiang,若ruo負fu載zai轉zhuan矩ju較jiao大da或huo滿man載zai,可ke能neng燒shao毀hui電dian機ji。確que需xu低di速su運yun轉zhuan的de高gao負fu荷he變bian頻pin電dian機ji,應ying考kao慮lv加jia大da額e定ding功gong率lv,或huo增zeng加jia輔fu助zhu的de強qiang風feng冷leng卻que。
(8)zhuyifangzhifashenggongzhenxianxiang。youyudingzidianliuzhonghanyougaocixiebochengfen,dianjizhuanjuzhonghanyoumaidongfenliang,youkenengzaochengdianjidezhendongyujixiezhendongchanshenggongzhen,shishebeichuxianguzhang。yingzaiyuxianzhaodaofuzaiguyoudegongzhenpinlvhou,liyongbianpinqipinlvtiaoyuegongnengshezhi,duokaigongzhenpinlvdian。
總之做好隔離, 濾波,屏蔽,接地等工作是合理利用變頻器的重中之重,隻有這樣才能使變頻器真正的以其節能,節電,可靠,高效地服務於工業控製的各個領域中。
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