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全面解析變頻器干擾,信號亂跳的本質(zhì)原因

已有30299次閱讀2021-01-26標簽:
 
隨著電力電子技術、微電子技術及控制理論的發(fā)展,變頻器以其高效率的驅(qū)動性能、良好的控制特性以及優(yōu)越的節(jié)能特性等優(yōu)點,已經(jīng)被廣泛應用于工業(yè)控制等交流電動機速度控制領域。

而有時候變頻器的干擾問題出現(xiàn)的比較多,且比較嚴重,甚至導致控制系統(tǒng)無法投入使用,因此,今天小編就跟大家聊聊如何正確地使用變頻器,怎樣處理變頻器的干擾問題。

一、首先我們來了解一下變頻器干擾的常見現(xiàn)象,具體有以下幾個:

1、換熱站變頻器一開,壓力變送器就亂跳;

2、用變頻器控制供水當中,壓變作為采集壓力的信號,壓變受變頻器干擾;

3、當變頻器啟動電機時,壓變信號不穩(wěn),跳動厲害;

4、壓變(4-20mA)在變頻器啟動后亂跳,而附近的一體化熱電阻(4-20mA)卻不受影響,信號線都沒有屏蔽;

二、那么為什么變頻器會產(chǎn)生干擾呢?

這里大家應該知道變頻器是用來改變頻率的。變頻器包括整流電路和逆變電路,輸入的交流電經(jīng)過整流電路和平波回路,轉(zhuǎn)換成直流電壓,再通過逆變器把直流電壓變換成不同寬度的脈沖電壓(稱為脈沖調(diào)制電壓,PWM)。用這個PWM電壓驅(qū)動電機,就可以起到調(diào)整電機力矩和速度的目的。

三、處理變頻器受干擾的方法:

1、良好的接地。

電機等強電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地,微機控制板的屏蔽地,最好單獨接地。對于某些干擾嚴重的場合,建議將傳感器、I/O接口屏蔽層與控制板的控制地相連。

2、給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等,成本低。

可以有效抑制傳導干擾。另外在輻射干擾嚴重的場合,如周圍存在GSM、或者小靈通基站時,可以對微機控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進行屏蔽處理。

3、給變頻器輸入加裝EMI濾波器。

加裝EMI濾波器可以有效抑制變頻器對電網(wǎng)的傳導干擾,加裝輸入交流和直流電抗器L1、L2,可以提高功率因數(shù),減小諧波污染,綜合效果好。

在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合,需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器L3,解決因為輸出導線對地分布參數(shù)造成的漏電流保護和減少對外部的輻射干擾。一個行之有效的方法就是采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法,并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。

請注意,在不添加交流輸出電抗器L3時,如果采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法,增大了輸出對地的分布電容,容易出現(xiàn)過流。當然在實際中一般只采取其中的一種或者幾種方法。

4、對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣屏蔽和隔離。

在變頻器組成的控制系統(tǒng)設計過程中,建議盡量不要采用模擬控制,特別是控制距離大于1M,跨控制柜安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開關頻率量輸入輸出,可以滿足要求。

如果非要用模擬量控制時,建議一定采用屏蔽電纜,并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實現(xiàn)遠端一點接地。如果干擾仍舊嚴重,需要實現(xiàn)DC/DC隔離措施。可以采用標準的DC/DC模塊,或者采用V/F轉(zhuǎn)換,光藕隔離再采用頻率設定輸入的方法。

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