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变频调速系统抗电磁干扰及解决措施分析

发布日期:2018-6-27 17:09:20

  众所周知,近年工业的自动化飞速提高。随着工业自动化的提速,人类的工业工具发生着明显的变化。如变频器的使用——一个对变频技术与微电子技术结合的结晶产物。变频器的加入使工业中出现一个新的系统:变频调速系统。新的科技给工业带来新的可能,但同时带来新的问题。在变频调速系统的使用中,电磁干扰问题时刻影响着系统的正常工作。如何解决变频调速系统中电磁干扰的问题,以下将对其分析。

  科技发展迅速,使工业中使用的工具出现变革。变频器的使用适应了工业的发展,但变频器带来的相应问题不能忽略。在变频调速系统工作过程中,电磁干扰始终是避不开的问题。由于电磁干扰已经严重影响到变频调速系统的安全问题,所以,有必要对其进行深究,以力图解决此问题。

  1.关于对变频器的认识

  为什么变频器的应用越来越广泛?这是因为它优越的性能。变频器主要用来调速,但在调速过程中,却可实现节能和?;さ淖饔?。变频器通过改变电机工作电源的频率实现对设备的控制。变频器的节能功能是有目共睹的。恰到好处的使用变频器,为自然节约了资源,为工程节约了资金。变频器的控制方式在历史的舞台上经历了四代的发展。第四代的控制方式显然更加科学:直接转矩控制方式、矩阵式交——交控制方式、VVC控制方式…...第四代的控制方式也更广泛的被工业应用。在21世纪之前,中国在变频器的制造上略显平庸。但凭借国人的努力,21世纪后的今天,国产变频器在市场上独放异彩。

  2.对变频调速系统的概述

  变频调速系统,是一种实用的调速手段。在理想情况下,它能够做到效率高,性能完善。但变频调速系统是通过改变电机电源频率,实现速度的调节。这就注定变频调节系统的外界环境不会完全理想。在现实生活中,对变频调节系统稳定性影响因素多种多样。其中,电磁干扰对变频调节系统的影响最为广泛。

  工作者随身携带的移动电话、工作空间中摆放的计算机、工作环境中出现的高压输电网络等等,都会影响变频器的“正常发挥”。这些电磁对变频器的影响,不容小觑。变频器的不稳定,影响电机的正常运行,威胁到工作空间的安全。使用科学的变频器,是出于对工艺控制的严格要求。如果不能解决变频器的干扰问题,就不得实现变频器的真正功用。

  变频器的使用环境多种多样。随着使用环境的恶劣,变频器面临着更加严峻的挑战。如何让变频器成功的完成挑战?全靠它的抗电磁干扰能力。电磁如何干扰变频器的工作,值得探究。

  3.变频调速系统中面临的电磁干扰问题

  电磁干扰又称电子噪音。在电磁干扰存在的情况下,信号不能完好的进行传递。在多年的生产生活过程中,我们深受电磁干扰的影响。电磁干扰从本质上分为两种,传导干扰和辐射干扰。MP3等电子设备,在使用的过程中,对整个电网发送的电子干扰信号,就是传导干扰。两台电脑在同一房间,同时进行工作,它们之间发生的信号干扰,叫做辐射干扰。大自然中,干扰源处处存在。雷雨等,是自然带给人类的干扰源。这类干扰源对人们生产生活的影响是巨大的。人造卫星躲不开,宇宙飞船也躲不开。电视、电机等人类生产出来的电子工具,称为人为干扰源。人为干扰源在人们的生活中非常广泛。小到照明灯具,大到输电线路??梢运?,人类无时无刻接受着各种各样的电磁干扰。

  人存在的地方,变频器存在;人不存在的地方,变频器可能也在。那变频器的处境和人没有太大区别。电磁干扰会对人的身体造成伤害,所以它势必会给变频器的运行带来麻烦。变频器的工作环境往往比人的生活环境恶劣。变频器的周围往往是布满大型高压电子设备。电子设备的开关,所形成的感应电压、电流,往往使变频器不再稳定。变频器的稳定性直接影响生产的效率,电磁干扰问题,必须解决。

  4.解决变频调速系统中的电磁干扰问题

  电磁干扰时刻困扰着人类,但人类的智慧是无穷的,电磁干扰的问题迟早要解决。在人类同电磁干扰抗争的过程中,总结了不少完美的经验。如果这些经验能够变相的运用到变频器上,肯定能加强变频调速系统的稳定性。

  4.1有效的抑制

  如果能有效的抑制一部分电磁干扰的发生,于变频器,是再好不过的了。

  工作性质,决定变频器的工作环境,这是无法改变的。变频器的周围,必是电子设备一片。各种电子设备电源的频繁开关,势必对变频器造成电磁干扰??氐缭粗?,辐射干扰相对比较难分析、控制,但传导干扰就不那么难解决了。利用物理和数学知识,完全可以将传导干扰透析。传导干扰的大问题是共模干扰。解决共模干扰首先要梳理电路元件,将必要的电路元件科学布置。在布置的过程中,注意防止寄生、粘合电容的发生。其次,尽量加大缓冲电路的使用规模。dvldt的变化率会直接影响常模干扰的强度。

  人为可以控制的另一个变频器电磁干扰的因素,是控制调制频率。干扰的能量要比人们想象的集中。干扰的发生往往具体在开关频率点上。对调节频率的控制,就是对干扰的有效抑制。人们原来采用的随机频率控制,经科技的发展,已逐步退出历史的舞台。现在,人们更多的使用调制频率控制。调制频率控制的具体做法很简单:调制主开关频率,使主频制造的噪音分散,有效降低干扰。

  4.2强劲的消除

  抑制能抑制的电磁干扰,只是人们为变频器做的最基本努力。而对于变频器的运行,更大的阻力,是那些不能抑制的电磁干扰。所以,一定要尽全力将这些干扰根除。

  根除电磁干扰之一——屏蔽。应用原因:简单、直接、有效。综合考虑各种因素,让变频器周围应布满屏蔽装置,最为合理。变频器工作的电动机,相关电缆一律使用优质的屏蔽电缆,以根除电磁的干扰。模拟信号传输线应更加注意:独立走线是基础,使用双绞线是关键。不让模拟信号有任何机会出现问题。

  根除电磁干扰之二——接地。应用原因:易操作,好实现。让本属于变频器的负担,弃置给大地,这是个不错的主意。所有的设备,与地面接触良好,这是工作人员一定要做的。选择短而粗的导线,使变频器的控制设备同空间与大地连接,是这项工作的要点。电机的地线,是万万不能忽略的。应将这根线严谨的接地或接PE。

  根除电磁干扰之三——布线。如果说上面的两项工作,考验的是工作人员的工作严谨度;那接下来的这项工作,就完全考验工作人员的专业素养了。不同的布线,出现不同的结果。这是必然的??垢扇趴沟脑偻耆?,不如远离干扰来的快。电动机的走线基本遵循几个规律:独立走线、避免平行、交叉90°。让电动机与其他电缆分开,是对电动机最好的?;?。平行走线使变频器得到的干扰扩大,而90°的交叉则可使变频器的干扰达到最小。所以,避免平行,交叉90°走线。

  5.结束语

  变频调速系统抗电磁干扰的能力,就是变频调速系统工作效率的保障。电磁干扰,随时代的发展,将呈现出不同的形态。人们的眼睛要时刻盯住电磁干扰的发展方向,人们的步伐要永远跟上电磁干扰的脚步。电磁干扰出现新的发展动态,人们要及时作出回应,以增强变频调速系统工作的稳定性。对电磁干扰不放松,就是对变频器工作的最大支持。根据现在的发展水平,变频器的电磁干扰问题只能解决到这。但我相信,不久的将来,变频器使用过程中的电磁干扰问题,将会进一步被解决。

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