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行業新聞
變頻器的三大干擾問題
發布時間:2018-1-10  瀏覽次數:353

1、變頻器對微機控制板的干擾

在使用變頻器的控制系統中,多采用微機或者PLC進行控制,在系統設計或者改造過程中,一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問題。由于用戶自己設計的微機控制板一般工藝水平差,不符合EMC國際標準,在采用變頻器后,產生的傳導和輻射干擾,往往導致控制系統工作異常,因此需要采取必要措施。

(1)良好的接地。電機等強電控制系統的接地線必須通過接地匯流排可靠接地,微機控制板的屏蔽地,最好單獨接地。對于某些干擾嚴重的場合,建議將傳感器、I/O接口屏蔽層與控制板的控制地相連。

(2)給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環等,成本低??梢雜行б種拼幾扇?。另外在輻射干擾嚴重的場合,如周圍存在GSM、或者小靈通機站時,可以對微機控制板添加金屬網狀屏蔽罩進行屏蔽處理。

(3)給變頻器輸入加裝EMI濾波器,可以有效抑制變頻器對電網的傳導干擾,加裝輸入交流和直流電抗器L1、L2,可以提高功率因數,減小諧波污染,綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合,需要在變頻器側添加交流輸出電抗器L3,解決因為輸出導線對地分布參數造成的漏電流?;ず圖跎俁醞獠康姆涓扇?。一個行之有效的方法就是采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法,并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。請注意,在不添加交流輸出電抗器L3時,如果采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法,增大了輸出對地的分布電容,容易出現過流。當然在實際中一般只采取其中的一種或者幾種方法。

(4)對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統設計過程中,建議盡量不要采用模擬控制,特別是控制距離大于1M,跨控制柜安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開關頻率量輸入輸出,可以滿足要求。如果非要用模擬量控制時,建議一定采用屏蔽電纜,并在傳感器側或者變頻器側實現遠端一點接地。如果干擾仍舊嚴重,需要實現DC/DC隔離措施??梢圓捎帽曜嫉腄C/DC???,或者采用V/F轉換,光藕隔離再采用頻率設定輸入的方法。

2、變頻器本身抗干擾問題

當變頻器的供電系統附近,存在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源或者采用滑環供電的場合,變頻器本身容易因為干擾而出現?;?。建議用戶采用如下措施:

(1)在變頻器輸入側添加電感和電容,構成LC濾波網絡。

(2)變頻器的電源線直接從變壓器側供電。

(3)在條件許可的情況下,可以采用單獨的變壓器。

(4)在采用外部開關量控制端子控制時,連接線路較長時,建議采用屏蔽電纜。當控制線路與主回路電源均在地溝中埋設時,除控制線必須采用屏蔽電纜外,主電路線路必須采用鋼管屏蔽穿線,減小彼此干擾,防止變頻器的誤動作。

(5)在采用外部模擬量控制端子控制時,如果連接線路在1M以內,采用屏蔽電纜連接,并實施變頻器側一點接地即可;如果線路較長,現場干擾嚴重的場合,建議在變頻器側加裝DC/DC隔離??榛蛘卟捎鎂齎/F轉換,采用頻率指令給定模式進行控制。

(6)在采用外部通信控制端子控制時,建議采用屏蔽雙絞線,并將變頻器側的屏蔽層接地(PE),如果干擾非常嚴重,建議將屏蔽層接控制電源地(GND)。對于RS232通信方式,注意控制線路盡量不要超過15m,如果要加長,必須隨之降低通信波特率,在100m左右時,能夠正常通信的波特率小于600bps。對于RS485通信,還必須考慮終端匹配電阻等。對于采用現場總線的高速控制系統,通信電纜必須采用專用電纜,并采用多點接地的方式,才能夠提高可靠性。

3、電網質量問題

在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合,電壓經常出現閃變;在一個車間中,有幾百臺變頻器等容性整流負載在工作時,電網的諧波非常大,對于電網質量有很嚴重的污染,對設備本身也有相當的破壞作用,輕則不能夠連續正常運行,重則造成設備輸入回路的損壞??梢圓扇∫韻碌拇朧?

(1)在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合建議用戶增加無功靜補裝置,提高電網功率因數和質量。

(2)在變頻器比較集中的車間,建議采用集中整流,直流共母線供電方式。建議用戶采用12脈沖整流模式。優點是,諧波小、節能,特別適用于頻繁起制動、電動運行與發電運行同時進行的場合。

(3)變頻器輸入側加裝無源LC濾波器,減小輸入諧波,提高功率因數,成本較低,可靠性高,效果好。

(4)變頻器輸入側加裝有源PFC裝置,效果最好,但成本較高。

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