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变频的设施运用中的抗压措施的研讨

变频的设施运用中的抗压措施的研讨

点击数:7254 次   录入时间:03-04 11:42:13   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础
 在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。

  因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。

  根据电磁性的基本原理,形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来抑制干扰,其总原则是抑制和消弱干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。

  1抗外界对变频器干扰的对策

  针对各种不同的干扰信号及干扰信号的不同传播方式,可以采取各种相应的抗干扰措施。

  1.1变频器输入侧抑制干扰的对策(1)对于通过感应方式(包括电磁感应和静电感应)传播的干扰信号,主要通过正确地布线和采用屏蔽线来削弱。

  (2)对于通过电路耦合方式的干扰信号,主要通过增大线路在干扰频率下的阻抗来削弱,常采用所示的串入小电感的方法。它在基频下的阻抗是可忽略不计的,但对于频率较高的谐波电流,却呈现出很高的阻抗,从而起到了有效的抑制作用。

  (3)对于通过辐射传播的干扰信号,主要通过吸收的方法来削弱。

  1.2变频器输出侧抑制干扰的对策变频器的输出侧除了和受控电动机相接外,和其他设备之间极少有线路上的联系。因此,通过线路传播其干扰信号的情形可不予考虑。

  对于此类情况一般是在变频器的输出侧和电动机之间采用串入滤波电抗器L的抗干扰方法,其主要作用是削弱输出电流中的谐波成分,原理图所示。此法不但起到了抗干扰作用,还削弱了电动机中由于谐波电流引起的附加转矩,从而改善了电动机的运行特性。

  必须注意的是,在变频器的输出侧,是绝对不允许采用电容器来吸收谐波电流的所示。这是因为,在逆变管导通瞬间,会出现峰值很大的充电电流或放电电流,从而损坏逆变管。

  2抗变频器自身对外界干扰的对策

  2.1变频器输入侧抑制干扰的对策(1)在变频器交流输入侧设置交流电抗器增大整流阻抗使整流重叠角增大,减小高次谐波。

  (2)在电力回路中并联使用交流滤波器,将来自变频器的高次谐波分量对电源系统分流。其主要作用是抑制逆变器输出电压中的高次谐波,且使其输出电压中各次谐波含量降低到允许值以下。

  (3)对于装设多台变频器的场合,可各配备专用的变压器,利用输入变压器相位错开的方法抑制高次谐波。

  2.2电源侧高次谐波抑制干扰的对策目前的变频器几乎都采用PWM控制方式,这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流,并造成电压波形畸变,这对电源系统以及外围设备,甚至变频器本身都有不良影响。

  电源侧产生的高次谐波成分会降低电动机的功率因数和效率,增加了电动机的振动、运行噪声和温升。

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