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电气百科:变频器相关的干扰问题解读

文章来源:杭州三科变频技术有限公司 作者:【*】 点击:次 时间:2021/4/8 12:54:51


直流变频变速随着着电力电子技术技术性的持续发展趋势,早已变成沟通交流电机变速的流行方法,三科变频器以其出色的变速特性,明显的环保节能实际效果,在工业生产和民用型行业获得了普遍的运用。

大家都知道,各知名品牌变频器內部的可控硅是处在快速电源开关运行状态的,持续的导通会造成延续性的干扰电流量,且伴随很多辐射源、谐波电流等电气设备环境污染,使建筑项目遭受干扰,造成自动控制系统不灵,受到破坏系统软件的可靠性,乃至变频器本身也会遭受干扰引起“自举”式的变速常见故障。

因而,大家将近些年常常碰到的变频器干扰难题,融合解决难题的一些工作经验来深入分析一下变频器干扰的来源于,传播效果及其在具体运用中的解决防范措施开展共享,以供大伙儿参照。

干扰源剖析和抑制

1、键入端(R、S、T)

变频器根据二极管三相全桥电源电路将交流电流整流器成直流电源,其键入电流量是大单脉冲状,非正弦波形,带有高次谐波。这类高次谐波一般在20次谐波电流之内,很有可能会危害到此供电系统路线上的别的机器设备,归属于传导性干扰。

一般防范措施:加键入串联电抗器(对低次谐波电流),加键入过滤器或磁芯(对高次谐波),或更改别的用电量机器设备的布线点以杜绝RST接线端子。

2、输出端(U、V、W)

变频器的PWM輸出端,工作电压是调配波形,电流量是正弦波形状的狗牙波,带有丰富多彩的高次谐波,与载波通信頻率成各种各样占比关联,当载波通信頻率较高时也会变为频射干扰。归属于传导性加自主神经系统干扰。

一般防范措施:变频器輸出线加屏蔽掉防水套管,在变频器侧单端接的装置;加输出电抗器或輸出过滤器或磁芯;更改布线方法杜绝别的电源电路路线;减少载波通信頻率等。

3、频射干扰

关键由三个地区产生:

A、变频器內部电源变压器(40-50KHz)

B、主电源电路IGBT换相时的浪涌电磁感应全过程(与电源开关速率、主电源电路漏感及载波通信頻率相关)

C、PWM輸出线(如上述情况)。

一般防范措施:A,B二项一般与设计方案相关,假如根据了EMC电气安全检测就没有问题。一般外界客户独特解决便是加金属材料屏蔽掉层和更改变频器安裝方位。

4、接地装置

接地装置欠佳的难题:

A、沒有接上或接地线电阻很大(接地线电阻应低于10Ω),造成 变频器运作造成感应电压。

B、三相电与单相互用,或单相的零线与地线同用及互用,产生电势差而造成干扰工作电压。

C、跨平台接地装置,如变频器与电机在不一样地区接地装置,控制箱与变频器用不一样的地区接地装置这些,都是会造成跨步电压或工作电压出现异常而造成干扰。

一般防范措施:点射优良接地装置;分离控制回路电流量与接地装置电流量;分离主电源电路用电量与控制电路用电量;对所埋地线浇食盐水,提高导电率等。

5、布线

留意与查验事宜:

A、RST与UVW线不可以同扎,要维持20~60cm(与弱电电流量尺寸相关)之上的间距,防止輸出谐波电流干扰感恩回馈到键入端而危害别的机器设备。

B、主电源电路布线与操纵电源线不可以同槽或并行处理,一定要一起走线时,要维持竖直穿越重生,另外留意应用屏蔽电缆或五类双绞线,确保控制回路输电线所包围着的总面积最少。

C、留意将高频率线与低频线分散化分离布局。

D、接地线不可以过细过长。

E、别的机器设备控制电路用电量尽可能没有RST接线端子上取电,尽可能从远侧配开关电源取电。

6、防护

留意将I/O电源线开展必需的防护,尤其要留意扩展卡和外接电源电路的防护;要考虑到不一样系统软件的电位差脉冲信号难题,如弱电与弱电安装,照明电与操纵数据信号是不是沒有防护?是不是共地?顾客开关电源与数据信号的系统软件布线与变频器数据信号逻辑性是不是一致?是不是配对?必须时能够 采用隔离措施,如选用光电耦合器,隔离变压器等;或更改通信接口设计方案。

7、屏蔽掉

A、电源线间距较为长,或在挨近弱电控制回路周边越过,或数据信号頻率较为高,或工作电压型弱数据信号,或附近有按钮开关机器设备,必须采用屏蔽掉对策,如用带屏蔽掉层的输电线等,防止被干扰。

B、驱动力线,尤其是UVW线,如有可能和必需,要尽可能放进金属材料防水套管中,防止干扰其他别的机器设备。

C、针对电源变压器等高频工作中构件,若有必须能够 加金属材料屏蔽掉层(网)开展屏蔽掉。

8、电力网

A、当电力网存有高次谐波或波型崎变,或一瞬间坠落等状况时,最好是提升键入串联电抗器及键入过滤器或磁芯等。

B、留意电力网三相负荷的均衡,及其三相三线制,三相四线制,三相五线制的混接,以防产生地电流量和工作电压出现异常。

C、当变频器上方供电系统变电器超过变频器容积10倍之上且间距较近时,得加键入串联电抗器以改进键入电流量波型,降低谐波电流干扰。

变频器干扰难题大概可分成三类

A、变频器本身干扰

B、外部机器设备对变频器的干扰

C、变频器对外部机器设备的干扰

变频器的干扰难题关键反映在电机的运作状况上。比如电机在运作全过程中忽然关机,电机运作忽快忽慢,运作速率不稳定,电机根本停不下来,不会受到一切操纵这些,这种全是变频器遭受干扰状况的反映。

经典案例及解决

1.变频器本身干扰

某当场应用了EN600型变频器,设备在运行中,按关机键失灵,变频器没法关机。经查验发觉变频器的地线只与配电箱中变电器的中性线相互连接,而变电器的中性线沒有连接到地面。在与电焊工沟通交流将变电器的中性线接地装置后变频器就修复了一切正常。

所述恶性事件为不高度重视地线联接的状况。依照我国电焊工法要求,机器设备在原厂时,地线与中性线是严苛分离的,配电箱里中性线有专用型接线端子排,地线也需有专用型接地装置螺丝。因为该客户只把变电器的中性线收到了“N”接线端子上,而地线沒有和中性线相接,尽管控线为屏蔽电缆,屏蔽掉层也收到了接地装置螺丝上,但沒有和地面相接,起不上屏蔽掉功效,进而导致了变频器因干扰无法控制,造成 电机根本停不下来。把配电箱里中性线和地线连接后即恢复过来,很多客户全是采用把地线与中性线相接的方法,可是选用这类方法存有缺点,便是若中性线断掉,起动机器设备工作中后,很有可能使数控车床感应起电,对生命安全组成威胁,可将配电箱里的地线立即收到地面。

这类干扰就归属于变频器自身干扰种类。

2.外部机器设备对变频器干扰

在某当场给变频器关机指令,电机有时候会根本停不下来,查询控线屏蔽掉层接地装置优良,减少变频器载波通信頻率失灵,在变频器I/O端加磁芯过滤器也也没有很大实际效果。

最终,经查验发觉安裝变频器的配电箱与高低压配电室距离太近,高低压配电室里的配电设备在工作中时有大电流量穿过,在电流量周边会造成较磁场,进而干扰了变频器的一切正常工作中,把机器设备杜绝高低压配电室后即修复了一切正常。

这类干扰就归属于外部机器设备对变频器的干扰。

3.变频器对外部机器设备的干扰

在某一当场给变频器启动命令后,电机不运行。查询变频器的頻率源由外界4-50mA给出,4-50mA数据信号给入变频器后,监管控制面板显示屏,頻率显示信息为0.00,用万用表测量变频器的輸出端,无輸出。在变频器的輸出接线端子上并连一电容器后,重新启动,机器设备恢复过来。这表明视频信号遭受了干扰。

这类干扰就归属于变频器对外围设备的干扰。

在目前工业应用环境中,各工业行业对变频器的运用已十分广泛,但其相关的各种各样干扰难题依然困扰着用户,如上所述的多种实例中干扰问题我们会碰到许多。通过分析和科学研究干扰模式的抑制是一个非常重要的研究课题,无论是哪种干扰,高阶谐波是变频器造成的干扰最多的。因而,变频器在安裝应用时,务必对控制电路采用抗干扰对策,抗干扰对策一定要恰当的搞好,才可以确保工程项目系统软件的可以信赖运作。


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