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随着能源危机日益突出,节能成为煤炭生产面临的一项重要课题。矿用变频器以其优越的调速性能和节能效果,在煤炭生产中得到越来越广泛的应用,但同时也带来了严重的电磁干扰。因此,研究矿用变频器电磁干扰的外围抑制措施,能减轻矿用变频器电磁干扰带来的不良影响,将极大推动矿用变频器在煤矿中的应用。
本文以矿用变频器的基本结构和工作原理为出发点,研究了矿用变频器产生电磁干扰的机理,并指出矿用变频器整流电路和逆变电路是矿用变频器产生电磁干扰的主要源头,整流电路与逆变电路中开关管快速通断产生的dv/dt、di/dt是电磁干扰产生的主要原因,传导耦合和辐射耦合是矿用变频器电磁干扰主要的传播方式。在此基础上,从理论上重点分析了矿用变频器的外围抑制措施,并提出了具体的隔离、滤波、屏蔽和接地等抑制措施。
目前电磁干扰测试的相关标准只是规定了干扰测试的总体要求,对矿用变频器电磁干扰的测试,没有详尽的规定。为了保证测试过程中测试方法的正确性及测试数据的有效性,本文在分析的外围抑制理论基础上,依据矿用变频器相关的电磁兼容标准,提出了矿用变频器电磁干扰测试应采取的方法、测试前的准备工作、测试过程中的程序要求以及测试中的技巧,并针对现场测试环境不满足电磁兼容测试相关标准的要求这一问题,提出了相应的整改措施。
在采用了上述测试技术后,将矿用变频器电磁干扰的外围抑制措施运用到对ZJT-45/660SF和ZJT-80/660SF两种样机测试试验中。通过试验结果分析,两种样机在没有采取相应的外围抑制措施前,传导发射干扰最高的AV值分别超出限值近8dB和14dB,辐射干扰最高的QP值分别超出限值13dB和23dB,不满足标准要求;采取相应的外围抑制措施后,两种样机传导发射干扰AV值分别有超过12dB和13dB的裕量,辐射干扰QP值分别都有约10dB的裕量,满足标准要求。试验结果表明了上述外围抑制措施能减小矿用变频器的电磁干扰,也验证了测试方法的正确性。