Különböző ipari vezérlőrendszerekben, az elektronikus elektronikus eszközök, például a frekvenciaváltók széles körű használatával, a rendszer elektromágneses interferenciája (EMI) egyre súlyosabbá válik, a megfelelő interferencia-tervezési technikák (azaz az elektromágneses kompatibilitási EMC) egyre fontosabbá válnak. - A frekvenciaváltó rendszer -interferencia néha közvetlenül a hardver károsodást okozhatja a rendszerben, és néha nem károsíthatja a rendszer hardverét, de gyakran a mikroprocesszoros rendszer program működését irányítja a vezérlésből, ami kontroll meghibásodást eredményez, ezáltal berendezéseket és termelési baleseteket okozva. Ezért nem szabad figyelmen kívül hagyni a rendszer interferenciaellenes képességének és megbízhatóságának javítását az automatizálási eszközök fejlesztésének és alkalmazásának fontos részét, hanem a számítógépes vezérlési technológia alkalmazásának és előmozdításának egyik kulcsa is. A frekvenciaváltozó interferenciaellenes problémájáról, elsősorban, meg kell értenünk az interferencia, a szaporítási mód forrását, majd eltérő intézkedéseket kell tenni ezekre az interferenciákra.
Először is, az inverter interferencia forrása
Az első a külső elektromos hálózat beavatkozása. Harmonikus interferencia a rácsban, elsősorban az inverter tápellátás -interferencia -inverter révén. Számos harmonikus forrás található az elektromos hálózatban, például különféle egyenirányító berendezések, AC és DC csereberendezések, elektronikus feszültségbeállítási berendezések, nemlineáris rakomány és világítóberendezések. Ezek a terhelések mind a feszültséget és az áramot a rácsban teszik ki, hogy hullámforma torzulást okozhassanak, ezáltal káros beavatkozást eredményezve a rács más berendezéseihez. Frekvencia -konverter tápellátása a szennyezett AC -hálózati hálózati interferencia esetén, ha nem kezelik, akkor a rács zaját a hálózati áramkör interferencia frekvenciaváltóján keresztül fogják végezni. A frekvencia-konverter tápellátás-interferenciája (1) túlfeszültség, alulfeszültség, pillanatnyi energiavesztés (2) túlfeszültség, csepp (3) tüske feszültség impulzus (4) rádiófrekvencia-interferencia.
1, tirisztor konverter berendezés az inverter interferenciáján
Ha a tápegységben nagy kapacitású tirisztor-konverter berendezés található, mivel a tirisztor mindig az egyes fázisú félciklusok részén végez, könnyű elkészíteni a hálózati feszültség bevágását, és a hullámforma súlyosan torzul. Lehetővé teszi, hogy a frekvenciaváltó bemeneti oldalán lévő egyenirányító áramkör megsérüljön egy nagy fordított fordított feszültség előfordulása miatt, ami a bemeneti áramkör lebontásához és kiégéséhez vezethet.
2, A teljesítmény -kompenzációs kondenzátor beavatkozása az inverterrel
Az energiaegység teljesítménytényezőjének energiaszágazatának bizonyos követelményei vannak, ezért sok felhasználó az alállomásban van, központosított kondenzátor -kompenzációs módszert alkalmazva a teljesítménytényező javítása érdekében. A kompenzációs kondenzátor bemeneti vagy kivágásának átmeneti folyamatában a hálózati feszültség valószínűleg nagyon magas csúcsértékkel rendelkezik, amelynek eredményeként a frekvencia -konverter egyenirányító -dióda túlzott fordított feszültségnek és bontásnak van kitéve.
Másodszor, maga az inverter a külső beavatkozáshoz. A frekvenciaváltó egyenirányító hídja egy nemlineáris terhelés a rácson, és az általa létrehozott harmonikusok harmonikus interferenciát eredményeznek más elektronikus és elektromos berendezésekhez ugyanazon a hálózaton. Ezenkívül a frekvenciaváltó frekvenciaváltója többnyire a PWM technológiát alkalmazza, amikor váltási módban dolgozik és nagysebességű váltást végez, sok kapcsolási zajt generál. Ezért a frekvenciaváltó az elektromágneses interferencia forrása a rendszer más elektronikus és elektromos berendezéseihez.
A frekvenciaváltó bemeneti és kimeneti áramai sok nagy harmonikát tartalmaznak. Az alacsonyabb harmonikusok mellett, amelyek képezhetik az áramellátás reaktív energiaveszteségét, sok harmonikus elem nagyon magas frekvenciájú. Különböző módon eloszlatják energiájukat, interferenciajeleket képezve magának az inverternek és más berendezéseknek.
(1) Bemeneti áram hullámformája Az inverter bemeneti oldala egy dióda egyenirányító és kondenzátor szűrőáramkör. Nyilvánvalóan csak akkor van egy töltési áram az egyenirányító hídon, ha a tápegység vonal feszültsége nagyobb, mint a kondenzátor végén található DC feszültség UD. Ezért a töltési áram mindig megjelenik a tápfeszültség amplitúdójának közelében, szakaszos sokkhullám formájában. Erős nagy harmonikus összetevővel rendelkezik. Az adatok azt mutatják, hogy a bemeneti áram 5. és 7. harmonikus harmonikus alkotóelemei a legnagyobbak, amelyek az 50 Hz -es alaphullám 80% -a, illetve 70% -a.
(2) Kimeneti feszültség és az áram hullámformái Az inverter inverter-híd túlnyomó többségét SPWM modulációt használják, a kimeneti feszültséget a vámciklushoz a téglalap alakú hullám sorozat szinuszos eloszlása szerint; A motoros állórész tekercsének induktív jellege miatt az állórész árama nagyon közel van a szinuszos hullámhoz. A vivőfrekvenciával megegyező harmonikus alkatrészek azonban továbbra is nagyok.
Másodszor, az interferenciajel terjesztése
A frekvenciaváltó nagyobb teljesítmény -harmonikát eredményezhet, mivel a nagyobb teljesítmény miatt a rendszer interferenciáján lévő egyéb berendezések erősek, az interferencia útja és az általános elektromágneses interferencia út következetes, elsősorban vezetőképességre (IE áramkör kapcsolására), elektromágneses sugárzásra, induktív kapcsolásra. Konkrétan: mindenekelőtt a környező elektronikus és elektromos berendezések elektromágneses sugárzás előállításához; Másodszor, az elektromágneses zaj előidézésére irányuló közvetlen hajtású motor növekszik; és a vezetési beavatkozás az áramellátáshoz, a rendszer más berendezéseinek elosztóhálózatán keresztül; és végül inverter a szomszédos más vonalakhoz, hogy induktív kapcsolást hozzon létre, az interferencia feszültség vagy az áram indukciója. Hasonlóképpen, a rendszer interferenciajele ugyanúgy, hogy beavatkozzon a frekvenciaváltó normál működésére.
(1)Áramköri kapcsolási módszer, vagyis a tápegység -hálózat terjedésével. Mivel a bemeneti áram nem szinuszoid, ha a frekvenciaváltó kapacitása nagy, akkor a hálózati feszültség torzulást okoz, befolyásolva más berendezések munkáját, és ugyanakkor a vezetőképességi interferencia kimeneti oldalát, amelyet a közvetlen irányítás generál. A motor rézveszteségének meghajtója, a vasveszteség jelentősen megnőtt, befolyásolva a motor működési jellemzőit. Nyilvánvaló, hogy ez az inverter bemeneti áram -interferenciajel fő átvitele.
Broadcast mód.
(2) Induktív kapcsolás Ha a frekvenciaváltó bemeneti áramköre vagy kimeneti áramköre közel van más berendezések áramköréhez, a frekvenciaváltó nagy harmonikus jelét indukcióval összekapcsolják más berendezésekhez. Kétféle módja van az indukciónak:
A, elektromágneses indukciós módszer, amely az aktuális interferencia jel fő módja;
B, elektrosztatikus indukciós módszer, amely a feszültség -interferencia jel fő módja.
(3)A levegőben lévő levegőben lévő sugárzás, azaz az elektromágneses sugárzás a levegőbe, amely a magas frekvenciájú harmonikus alkatrészek fő terjedési módja.
Harmadszor, a frekvenciavezérlő rendszer interferencia elleni ellenintézkedések
Az elektromágnesesség alapelvei szerint az elektromágneses interferencia (EMI) kialakulásának három elemmel kell rendelkeznie: elektromágneses interferencia -források, elektromágneses interferencia útvonalak, elektromágneses interferencia -érzékeny rendszerek. Az interferencia megelőzése érdekében hardver-interferencia és szoftver-interferencia használható. Közülük a hardver-zavarás a legalapvetőbb és legfontosabb zavaróellenes intézkedések rendszerének alkalmazása, általában a két szempont ellenállásából és megelőzéséből az interferencia gátlására, az általános elv az, hogy gátolja és kiküszöbölje az interferencia forrását, a vágást, a vágást pedig A rendszerhez kapcsolt csatorna beavatkozásakor csökkentse a rendszer interferencia jel érzékenységét. Konkrét intézkedések alkalmazhatók a mérnöki izoláláshoz, a szűréshez, az árnyékoláshoz, a földeléshez és más módszerekhez.
Az 1. ábrán az úgynevezett interferencia-izoláció az áramkör interferenciaforrására és az izoláció interferencia részére hajlamos, hogy ne forduljanak elő elektromos csatlakozáshoz. A frekvenciavezérlő meghajtó rendszerben általában a tápegység és az erősítő áramkörök között izolációs transzformátorok segítségével az interferencia vezetésének elkerülése érdekében a tápegység izolálási transzformátorát alkalmazhatjuk a zajszigetelő transzformátorra.
A 2. sz. A szűrő szerepének beállítása a rendszervonalban, hogy elnyomja a frekvenciaváltó interferenciajelét az elektromos vezeték -vezetési interferencián keresztül a motorból származó tápegységhez. Az elektromágneses zaj és veszteség csökkentése érdekében a frekvencia -konverter kimeneti oldalát be lehet állítani kimeneti szűrőn; A tápellátás -interferencia csökkentése érdekében a frekvencia -konverter bemeneti oldalát be lehet állítani a bemeneti szűrőbe. Ha a vonalban érzékeny elektronikus berendezések vannak, a vezetési interferencia elkerülése érdekében beállítható az elektromos vezetéken. A frekvenciaváltó bemeneti és kimeneti áramköreiben a fenti alacsonyabb harmonikus alkatrészek mellett számos nagyfrekvenciás harmonikus áram létezik, amelyek különféle módon eloszlatják energiáját az interferenciajelek más berendezésekbe történő kialakításához. A szűrők a fő eszköz, amelyet a magasabb frekvenciájú harmonikus összetevők enyhítésére használnak. Attól függően, hogy hol használják, kategorizálhatók.
(1) Bemeneti szűrők Általában kétféle szűrő található:
a. A vonalszűrők elsősorban induktív tekercsekből állnak. Csökkenti a magasabb frekvenciájú harmonikus áramokat azáltal, hogy növeli a vonal impedanciáját magas frekvenciákon.
b. A sugárzási szűrők elsősorban magas frekvenciájú kondenzátorokból állnak. Ez elnyeli a magas frekvenciájú harmonikus komponenseket sugárzó energiával.
(2) Kimeneti szűrő induktív tekercsből is áll. Ez hatékonyan gyengítheti a kimeneti áram nagy harmonikus összetevőit. Nemcsak az anti-interferencia szerepét játssza, hanem gyengíti a motorban lévő nagy harmonikus harmonikus áram által okozott kiegészítő nyomatékot is. A frekvencia-konverter kimenetének interferenciaellenes méréseihez a következő szempontokat kell fordítani:
a. A kondenzátorok nem szabad csatlakoztatni a frekvenciaváltó kimeneti oldalához, hogy ne hozzanak létre nagy csúcs -töltési (vagy kisülési) áramot az inverter cső vezetésének pillanatában (leállítás), ami károsíthatja az inverter csövet;
b. Amikor a kimeneti szűrő LC áramkörből áll, akkor a szűrőben lévő hozzáférési kondenzátor oldalát a motor oldalához kell csatlakoztatni.
A 3. ábrán az interferencia leghatékonyabb módja az interferencia forrása. Az interferencia leghatékonyabb módja. Általában maga a frekvenciaváltó a vasvédővel, hogy megakadályozzák az elektromágneses interferencia szivárgását; A kimeneti vonalat a legjobban acélcsővel árnyékolják, különösen akkor, ha a frekvenciaváltó külső jelekkel történő vezérlése a jelvonalnak a lehető legrövidebbnek kell lennie (általában 20 méteren belül), és a jelvonalat egy duplamagos árnyékolással, és a A fő elektromos vezeték (AC380V) és a vezérlővezeték (AC220V) teljesen el van választva ugyanazon csövektől vagy vonalvályon, soha nem helyezkedik el az elektronikus érzékeny berendezések köré, szintén árnyékolást igényel. Annak érdekében, hogy az árnyékolás hatékony legyen, a pajzsot megbízhatóan meg kell őrizni.
A 4. ábrán a megfelelő földelés a rendszert hatékonyan gátolhatja az idegen beavatkozást, de a berendezést a külvilág beavatkozására is csökkenti. A rendszer tényleges alkalmazásában, a rendszeren kívüli nulla vonal (középső vonal) miatt, a talaj (védő földelés, a rendszer földelése) nem osztódik, a vezérlőrendszer árnyékolója (vezérlőjel -árnyékoló talaj és a fő áramköri vezető árnyékoló talaj ) a kaotikus kapcsolatból, ami nagymértékben csökkenti a rendszer stabilitását és megbízhatóságát.
Az inverterek esetében a PE (E, G) fő áramköri terminál helyes földelése fontos eszköz az inverter képességének javítására és az inverter interferenciájának csökkentésére, ezért a gyakorlati alkalmazásokban nagyon komolyan kell venni. Az inverter földelő vezető keresztmetszeti területének általában legalább 2,5 mm2-nek kell lennie, és a hosszúságot 20 méteren belül kell szabályozni. Javasoljuk, hogy a frekvenciaváltó és az egyéb energiafelszerelés földelése különálló, nem lehet általános alap.
5. ábra, a reaktor használata
Az alacsonyabb frekvenciájú harmonikus komponensekben (5. harmonikus, 7. harmonikus, 11. harmonikus, 13. harmonikus stb.) Bemeneti áramban a frekvencia -konverterben ezek a nagyon nagy részét a többi berendezés normál működésével kapcsolatos esetleges beavatkozás mellett számították , hanem azért is, mert nagy mennyiségű reaktív energiát fogyasztanak, így a teljesítménytényező vonal jelentősen csökken. A reaktor behúzása a bemeneti áramkörben hatékony módszer az alacsonyabb harmonikus áramok elnyomására. A kábelezési helyzettől függően két fő típus létezik:
(1) A frekvenciaváltó tápellátása és bemeneti oldala között sorban csatlakoztatva a reaktor. Fő funkciói a következők:
a. Növelje a teljesítménytényt (0. 75-0. 85) a harmonikus áram elnyomásával;
b. Gyengítse a behatolási áramot az inverter bemeneti áramkörében;
C, gyengíti a tápegység feszültségének egyensúlyhiányának hatását.
(2) Az egyenirányító híd és a szűrő kondenzátor közötti sorozatban csatlakoztatott egyenáramú reaktor. Egyetlen funkcióval rendelkezik, amelynek célja a bemeneti áram nagy harmonikus komponenseinek gyengítése. Ugyanakkor hatékonyabb, mint az AC reaktor a teljesítménytényező javításában, amely elérheti a 0 95 -et, és az egyszerű szerkezet és a kis méret előnyeivel rendelkezik.
6, racionális huzalozás
Az indukciós módszerrel terjesztett interferenciajel a racionális vezetékek útján gyengíthető. A konkrét módszerek a következők:
(1) A berendezés elektromos vezetékének és jelvonalának messze kell lennie a frekvenciaváltó bemeneti és kimeneti vonalától;
(2) Kerülni kell az egyéb berendezések elektromos vezetékeit és jelvonalait, és párhuzamosan kell az inverter bemeneti és kimeneti vonalakat;
Negyedszer, a következtetés
A források és az interferencia terjedési útjainak elemzésével a frekvenciaváltó alkalmazásának folyamatában gyakorlati ellenintézkedéseket tettek ezeknek a problémáknak a megoldására. Az új technológiák és az új elméletek folyamatos alkalmazásával a frekvenciaváltókon a frekvenciaváltók EMC követelményeire való figyelem olyan problémává vált, amelyet a frekvencia -konverter sebességszabályozó meghajtó rendszerek tervezésével és alkalmazásával kell szembesülnie, és ez egyben az egyik is. Kulcsok a frekvenciaváltó alkalmazásához és promóciójához. Ezeket a frekvenciaváltóban meglévő problémákat várhatóan maga a frekvenciaváltó funkciója és kompenzációja oldja meg. Az ipari helyszín és a frekvencia -konverter követelményeinek társadalmi környezete tovább javul, hogy megfeleljen a valódi "zöld" frekvenciaváltó tényleges igényeinek. Hisszük, hogy az inverter EMC problémája hatékonyan megoldódik.