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PWMjishu,danggenjugeidingpinlvhefuzhizhilingchanshengyuqidehezhongfudekaiguanmoshishi,qishuchudedianyahedianliudegonglvpushilisande,bingqiedaiyouyukaiguanpinlvxiangyingdegaocixieboqun。gaozaibopinlvhechangkongkaiguanqijiandegaosuqiehuan(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:dianciganraochuletongguoyuqixiangliandedaoxianxiangwaibufashe,yekeyitongguozukangouhehuojiedihuiluouhejiangganraodairuqitadianlu。yufusheganraoxiangbi,qichuanbodeluchengkeyihenyuan。bijiaodianxingdechuanbotujingshi: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、shuchudaoxianyuqixianglindeqitadaoxianhuodaotichanshengganyingouhe,zailinjindaoxianhuodaotineiganyingchuganraodianliuhuodianya。ganyingouhekeyiyoudaotijiandedianrongouhedexingshichuxian,yekeyiyoudianganouhedexingshihuodianrong、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)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)變(bian)頻(pin)器(qi)與(yu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)連(lian)線(xian),以(yi)避(bi)免(mian)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)。除(chu)了(le)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)之(zhi)間(jian)必(bi)須(xu)的(de)控(kong)製(zhi)線(xian)外(wai),其(qi)它(ta)如(ru)控(kong)製(zhi)電(dian)源(yuan)等(deng)應(ying)分(fen)開(kai),有(you)時(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)會(hui)通(tong)過(guo)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)對(dui)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)。
(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)注(zhu)意(yi)防(fang)止(zhi)發(fa)生(sheng)共(gong)振(zhen)現(xian)象(xiang)。由(you)於(yu)定(ding)子(zi)電(dian)流(liu)中(zhong)含(han)有(you)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen),電(dian)機(ji)轉(zhuan)矩(ju)中(zhong)含(han)有(you)脈(mai)動(dong)分(fen)量(liang),有(you)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)電(dian)機(ji)的(de)振(zhen)動(dong)與(yu)機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong)產(chan)生(sheng)共(gong)振(zhen),使(shi)設(she)備(bei)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)。應(ying)在(zai)預(yu)先(xian)找(zhao)到(dao)負(fu)載(zai)固(gu)有(you)的(de)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)後(hou),利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)頻(pin)率(lv)跳(tiao)躍(yue)功(gong)能(neng)設(she)置(zhi),躲(duo)開(kai)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)點(dian)。
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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