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摘 要:目前,电子机械的发展速度在不断加快,对于通用变频器的应用日益广泛,其中PWM型逆变器扮演着重要的角色。但在实际使用过程中,变频器的运行受诸多因素的影响,特别是电气干扰对其影响较为严重,在其作用下,导致变频器的安全性、稳定性与可靠性均有所降低,制约着变频器的有序与正常运用。为了有效避免电气干扰的影响,本文提出了几点抑制的措施,旨在促进变频器作用的全面发挥。
关键词:通用变频器;电气干扰;抑制措施
引言:现阶段,科学技术水平在不断提升,它为人们的生活与生产奠定了坚实的技术基础。变频调速控制系统具有众多的优点,如:较宽的调速、较强的控制与良好的节能,其应用便捷,维护简单,因此,在实际应用中,通用变频器的作用日益显著。但它受电气干扰的影响,严重制约着其作用的发挥。在此基础上,本文根据通用变频器的影响因素,阐述了相应的抑制措施,旨在有效解决其内部与外部电气干扰的问题,从而为生活与生产提供安全、可靠与高效的通用变频器。
1、通用变频器的电气干扰分析
通用变频器的应用是广泛的,其运行的节能效果十分明显,同时控制精度相对较高,再者对其维护具有一定的便捷性,对其控制具有一定的自动化。但在实际运行过程中,受技术的制约,其稳定性与安全性存在不足,主要体现在其受电气干扰十分严重。
1.1 非线性谐波
整流器是通用变频器中本身带有的一种工作电路,在变频器开始工作时,整流器会产生一种非线性的谐波,这种谐波的频次较高,且向外散射,会在一定程度上对变频器四周的电气或电路设备造成电磁干扰。在电网中的每一个负载组件也会因此存在电源功率指数方面的一些变化。另外,这些组件还能够发出物理干扰,从而增大异步电机中金属零件的磨损程度,增大噪音,降低异步电机在工作过程中的稳定性,更有甚者,可能会使机器的振动幅度增大,进而升高机器的机身温度,缩短使用寿命。
1.2 电磁噪声
在变频器日常工作的过程中,常常会输出一些斩波,这些斩波的频次也相对较高,是变频器电气的另一个干扰源。这种干扰会发出很多电磁噪音,其对外散播的方式也多种多样,对变频器的稳定性产生消极影响。大体上讲,这种干扰的主要形式有以下三种:
其一,辐射式干扰。这种干扰主要依托于与变频器相连接的所有输出入线路,重点对变频器周围的其他设备产生干扰,主要包括变频器相关的仪表、传感器以及互感器等。
其二,感应式干扰。这种干扰主要是由于变频器在运行过程中,其外部设备在与变频器线路相连接的过程中,会受到不同程度的影响,不仅电磁感应会对外部设备起作用,静电感应也会有一些作用,进而造成噪声干扰。
其三,电源干扰。这种干扰在传播过程中主要依托于外部设备与变频器与相连接的线路,借用这些线路来实现噪声传播,在这些噪声的影响下,会影响外围设备向变频器所输入的电流,进而降低外围设备在工作过程中的准确性[1]。
1.3 泄漏电流
所谓泄漏电流,大致可分为对地与线间两种漏电方式。前者主要存在于大地与动力线之间,对地漏电的出现意味着变频器中的一部分外围设备会出现非识别性的动作;后者主要存在于动力线之间,线间电流的出现意味着外围设备不仅会产生非识别性的动作,变频器自身也会受到干扰。另外,对变频器产生干扰的因素还有载波频率以及分布电容,这些干扰若出现的非常频繁,就可能会产生变频器跳闸现象。
2、通用变频器抑制电气干扰的措施
2.1在内部电气干扰方面
对于通用变频器而言,其内部电气干扰主要影响的设备有电磁接触器、继电器及其他设备,此时的电气干扰主要包括电磁噪声及泄漏电流,为了保证上述设备的有序与正常运行,要采取具有针对性的措施,具体的内容如下:
关于电磁噪声的抑制,此时的噪声主要有感应噪声、辐射传播与电源传播噪声,三者对于设备的影响存在差异,为了实现对其有效的抑制,采取的措施也有所不同。
为了实现对感应噪声与电源传播噪声的抑制,前者的传播主要是借助供电电源实现的,其类别主要有电磁与静电感应噪声;后者的传播主要是借助电源实现的。为了实现对上述噪声的抑制,可以在信号线和变频器的动力线上进行屏蔽线或者同轴电缆的使用[2]。
为了实现对辐射传播噪声的抑制,要明确其噪声的类别,分别为变频器、电源线及电动机线辐射噪声,三者极易影响传感器、测量仪表的正常运行,极易出现误动作。首先,在设备安装过程中,为了降低噪声的影响,要与变频器保持一定的距离;其次,在变频器的动力线上进行线性滤波器的安装,以此实现对噪声的抑制;最后,在设备信号线上进行屏蔽线的使用,以此获得屏蔽层,在此基础上,也可以实现对噪声的抑制。
关于泄漏电流的抑制,此时的电流主要有对地漏电流与线间漏电流,前者主要来自于动力线和大地二者间,对继电器与断路器的影响较为严重,此时需要采取的措施为控制载波频率;后者主要来自于动力线间,对继电器与变频器均有着较为严重的影响,此时同样需要对载波频率进行控制[3]。
2.2在外部电气干扰方面
此时的电气干扰主要源于周围的设备,在其运行时出现了不同程度的电磁噪声,进而干扰了变频器,使其出现了误动作。为了保证通用变频器的高效运用,需要对电气干扰进行抑制,具体的措施如下:
对于通用变频器来说,为了实现对电气干扰的抑制,可以对抑制装备进行安装,以此降低外部设备的影响。例如:在其控制信号线上进行滤波器的安装,同时也可以进行屏蔽线的安装,并将屏蔽层进行接地,在此基础上,信号相互干扰的问题将得到及时与高效的处理[4]。
对于外围设备来说,通过抑制器的安装,便可以实现对电气干扰的高效处理,此措施的作用最为显著。在通用变频器调速系统中,继电器与变频器二者是相互连接的,前者属于外围设备,它通过电气干扰直接影响着变频器的运行,为了降低其干扰,可以在其上安装二极管,以此保证了变频器的安全、有序与高效运行。
与此同时,针对高次谐波的干扰,为了有效处理此问题,处理效果最佳的措施便是直流电抗器的设计,将其安装在变频器的内部,其主要作用为降低了非线性谐波电流。同时为了实现对噪音干扰的抑制,可以在变频器的线路上进行交流电抗器的安装,在此基础上,高次谐波对变频器及外围设备的影响均将得到控制[5]。
总结:综上所述,在各种工程建设中,对通用变频器有着广泛的应用,其作用是显著的。但通过对其实际应用的观察可知,通用变频器受电气干扰,主要为非线性谐波、电磁噪声与泄漏电流等干扰,此时的干扰不仅影响着变频器的有效使用,还制约着外围设备作用的发挥。在此基础上,本文提出了几点抑制措施,相信通过各个措施的全面落实,电气干扰将得到全面的抑制,进而通用变频器的运行将更加有序、稳定与高效。
参考文献
[1]张明达. 论述通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 电子技术与软件工程,2015,09:121.
[2]徐以飞. 通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 南钢科技,2011,03:10-12+16.
[3]徐以飞. 通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 电工技术,2001,09:21-22.
[4]曹文彪. 变频器应用中的干扰及抑制措施探讨[J]. 现代商贸工业,2012,10:394-395.
[5]张明达. 论述通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 电子技术与软件工程,2015,09:121.
关键词:通用变频器;电气干扰;抑制措施
引言:现阶段,科学技术水平在不断提升,它为人们的生活与生产奠定了坚实的技术基础。变频调速控制系统具有众多的优点,如:较宽的调速、较强的控制与良好的节能,其应用便捷,维护简单,因此,在实际应用中,通用变频器的作用日益显著。但它受电气干扰的影响,严重制约着其作用的发挥。在此基础上,本文根据通用变频器的影响因素,阐述了相应的抑制措施,旨在有效解决其内部与外部电气干扰的问题,从而为生活与生产提供安全、可靠与高效的通用变频器。
1、通用变频器的电气干扰分析
通用变频器的应用是广泛的,其运行的节能效果十分明显,同时控制精度相对较高,再者对其维护具有一定的便捷性,对其控制具有一定的自动化。但在实际运行过程中,受技术的制约,其稳定性与安全性存在不足,主要体现在其受电气干扰十分严重。
1.1 非线性谐波
整流器是通用变频器中本身带有的一种工作电路,在变频器开始工作时,整流器会产生一种非线性的谐波,这种谐波的频次较高,且向外散射,会在一定程度上对变频器四周的电气或电路设备造成电磁干扰。在电网中的每一个负载组件也会因此存在电源功率指数方面的一些变化。另外,这些组件还能够发出物理干扰,从而增大异步电机中金属零件的磨损程度,增大噪音,降低异步电机在工作过程中的稳定性,更有甚者,可能会使机器的振动幅度增大,进而升高机器的机身温度,缩短使用寿命。
1.2 电磁噪声
在变频器日常工作的过程中,常常会输出一些斩波,这些斩波的频次也相对较高,是变频器电气的另一个干扰源。这种干扰会发出很多电磁噪音,其对外散播的方式也多种多样,对变频器的稳定性产生消极影响。大体上讲,这种干扰的主要形式有以下三种:
其一,辐射式干扰。这种干扰主要依托于与变频器相连接的所有输出入线路,重点对变频器周围的其他设备产生干扰,主要包括变频器相关的仪表、传感器以及互感器等。
其二,感应式干扰。这种干扰主要是由于变频器在运行过程中,其外部设备在与变频器线路相连接的过程中,会受到不同程度的影响,不仅电磁感应会对外部设备起作用,静电感应也会有一些作用,进而造成噪声干扰。
其三,电源干扰。这种干扰在传播过程中主要依托于外部设备与变频器与相连接的线路,借用这些线路来实现噪声传播,在这些噪声的影响下,会影响外围设备向变频器所输入的电流,进而降低外围设备在工作过程中的准确性[1]。
1.3 泄漏电流
所谓泄漏电流,大致可分为对地与线间两种漏电方式。前者主要存在于大地与动力线之间,对地漏电的出现意味着变频器中的一部分外围设备会出现非识别性的动作;后者主要存在于动力线之间,线间电流的出现意味着外围设备不仅会产生非识别性的动作,变频器自身也会受到干扰。另外,对变频器产生干扰的因素还有载波频率以及分布电容,这些干扰若出现的非常频繁,就可能会产生变频器跳闸现象。
2、通用变频器抑制电气干扰的措施
2.1在内部电气干扰方面
对于通用变频器而言,其内部电气干扰主要影响的设备有电磁接触器、继电器及其他设备,此时的电气干扰主要包括电磁噪声及泄漏电流,为了保证上述设备的有序与正常运行,要采取具有针对性的措施,具体的内容如下:
关于电磁噪声的抑制,此时的噪声主要有感应噪声、辐射传播与电源传播噪声,三者对于设备的影响存在差异,为了实现对其有效的抑制,采取的措施也有所不同。
为了实现对感应噪声与电源传播噪声的抑制,前者的传播主要是借助供电电源实现的,其类别主要有电磁与静电感应噪声;后者的传播主要是借助电源实现的。为了实现对上述噪声的抑制,可以在信号线和变频器的动力线上进行屏蔽线或者同轴电缆的使用[2]。
为了实现对辐射传播噪声的抑制,要明确其噪声的类别,分别为变频器、电源线及电动机线辐射噪声,三者极易影响传感器、测量仪表的正常运行,极易出现误动作。首先,在设备安装过程中,为了降低噪声的影响,要与变频器保持一定的距离;其次,在变频器的动力线上进行线性滤波器的安装,以此实现对噪声的抑制;最后,在设备信号线上进行屏蔽线的使用,以此获得屏蔽层,在此基础上,也可以实现对噪声的抑制。
关于泄漏电流的抑制,此时的电流主要有对地漏电流与线间漏电流,前者主要来自于动力线和大地二者间,对继电器与断路器的影响较为严重,此时需要采取的措施为控制载波频率;后者主要来自于动力线间,对继电器与变频器均有着较为严重的影响,此时同样需要对载波频率进行控制[3]。
2.2在外部电气干扰方面
此时的电气干扰主要源于周围的设备,在其运行时出现了不同程度的电磁噪声,进而干扰了变频器,使其出现了误动作。为了保证通用变频器的高效运用,需要对电气干扰进行抑制,具体的措施如下:
对于通用变频器来说,为了实现对电气干扰的抑制,可以对抑制装备进行安装,以此降低外部设备的影响。例如:在其控制信号线上进行滤波器的安装,同时也可以进行屏蔽线的安装,并将屏蔽层进行接地,在此基础上,信号相互干扰的问题将得到及时与高效的处理[4]。
对于外围设备来说,通过抑制器的安装,便可以实现对电气干扰的高效处理,此措施的作用最为显著。在通用变频器调速系统中,继电器与变频器二者是相互连接的,前者属于外围设备,它通过电气干扰直接影响着变频器的运行,为了降低其干扰,可以在其上安装二极管,以此保证了变频器的安全、有序与高效运行。
与此同时,针对高次谐波的干扰,为了有效处理此问题,处理效果最佳的措施便是直流电抗器的设计,将其安装在变频器的内部,其主要作用为降低了非线性谐波电流。同时为了实现对噪音干扰的抑制,可以在变频器的线路上进行交流电抗器的安装,在此基础上,高次谐波对变频器及外围设备的影响均将得到控制[5]。
总结:综上所述,在各种工程建设中,对通用变频器有着广泛的应用,其作用是显著的。但通过对其实际应用的观察可知,通用变频器受电气干扰,主要为非线性谐波、电磁噪声与泄漏电流等干扰,此时的干扰不仅影响着变频器的有效使用,还制约着外围设备作用的发挥。在此基础上,本文提出了几点抑制措施,相信通过各个措施的全面落实,电气干扰将得到全面的抑制,进而通用变频器的运行将更加有序、稳定与高效。
参考文献
[1]张明达. 论述通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 电子技术与软件工程,2015,09:121.
[2]徐以飞. 通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 南钢科技,2011,03:10-12+16.
[3]徐以飞. 通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 电工技术,2001,09:21-22.
[4]曹文彪. 变频器应用中的干扰及抑制措施探讨[J]. 现代商贸工业,2012,10:394-395.
[5]张明达. 论述通用变频器的电气干扰及抑制对策[J]. 电子技术与软件工程,2015,09:121.