(云南云天化股份有限公司红磷分公司)
摘要:随着科学技术的进步,越来越多的高新技术被应用在了人们的生产生活当中,使得人们的生产生活得到了进一步的改善,特别是通用变频器的应用,得到了人们的广泛关注,但在使用通用变频器的过程中,经常会遇到一些电气干扰问题,使其工作效率受到了严重的影响,不利于通用变频器作用的充分发挥,鉴于此,文章针对通用变频器当中的电气干扰问题进行讨论,对具体的干扰问题加以了解,并以此为基础,对抑制干扰问题的主要对策加以探讨和描述,希望能够有效改善通用变频器的运行环境,使其工作效率得到更大的提升。
关键词:通用变频器;电气干扰;抑制;对策
所谓的通用变频器,实际就是对大功率自关断开关器件的一种应用,将其作为主要开关器件,对电压频率比以及正弦脉宽进行调控的一种变频器,使用通用变频器对异步电动机进行驱动的变频调速系统在人们生活生产当中的应用非常广泛,但在实际使用通用变频器的过程中,经常会遇到外围设备、配线、电动机以及变频器之间出现干扰的现象,具体干扰包括内部干扰以及外部干扰等等,这会对通用变频器的高效运行产生巨大的影响,需要对相关措施加以应用,使电气干扰问题得到有效的抑制,确保通用变频器的效用发挥,而这也是相关领域需要重点研究的问题。
一、通用变频器的内部干扰及对策
(一)电磁噪声干扰及抑制对策
通常情况下,通用变频器会通过高载波频率进行斩波输出,所以,它本身就是电磁噪声的主要来源,电池噪声由变频器进行辐射,会使外围设备产生误动作问题,根据传播方式具体可以将其分为三类:
1.辐射传播电磁噪声
这种电磁噪声主要从变频器连线以及传输主回路线发出,其中包括电源线、电动机连线以及变频器等部分辐射出的噪声,在同一控制柜中对信号线和变频器进行安装时,两者在靠近的情况下,一些外围设备就会被辐射电磁噪声所干扰,包括传感器、无线电接收机以及测量仪表等。针对这种干扰问题,应该对以下抑制措施加以应用:第一,对于容易被辐射噪声所干扰的外围设备,安装时应该与变频器保持一定的距离;第二,外围设备的相关信号线如果容易被辐射噪声所干扰,在布线的过程中应该与变频器及其传输线路保持10以上的距离,且不能将线路布设在同一线槽当中;第三,将线性滤波器安装在变频器传输动力线当中或者将噪声滤波器设置在输入电源侧,能够对电源线产生的辐射噪声进行有效的抑制;第四,可以对屏蔽线进行使用,并保证屏蔽层有效接地,或者将传输动力线和信号线在不同金属管当中穿引,能够使信号线免受辐射噪声干扰,这种方法具有焊好的实效性[1]。
2.电源传播噪声
第一,如果变频器和外围设备采用共用电源,那么变频器产出的电池噪声会经由电源线向外围设备传输,导致设备发生误动作,这时可以对线性滤波器或者是噪声滤波器加以使用,同时还可以对载波频率加以降低,根据研究发现,载波频率降低1kHz,变频器造成的电源传播噪声就能够降低啊10%-20%。
第二,如果变频器在布线过程中导致外围设备布线形成闭合回路,那么变频器接地线当中会有漏电流进入外围设备,致使其产生误动作,这种情况下,需要将外围设备当中的接地线拆除[2]。
3、感应噪声
在外围设备信号线与变频器传输动力线靠近时,会因为静电感应以及电磁感应形成电磁噪声,如果动力线和信号线成束布设或者呈平行状态,会使信号线当中出现静电感应噪声和电磁感应噪声,导致外围设备出现误动作,针对这种干扰问题,除了不需要安装线性滤波器或噪声滤波器之外,其他抑制措施与辐射传播电磁噪声基本相同。而且根据试验研究发现,采用屏蔽线作为信号线,能够降低1%-10%的感应噪声,并且将变频器传输动力线与信号线间隔30cm进行布设,能够将感应噪声降低30%-50%[3]。
(二)泄漏电流干扰及抑制对策
变频器当中的传输动力线及大地之间都有分布电容存在,并且存在泄漏电流,而载波频率以及分布电容大小会对泄漏电流大小产生直接的影响,具体包括:第一,对地漏电流,就是变频器当中的输出动力线利用接地线从大地当中将泄漏电流传输至外围设备当中,这会造成漏电继电器和漏电断路器的误动作,对其进行抑制可以对载波频率加以降低,但这会使电动机出现升温和运行噪声增大的问题,如果变频器能够对柔性PWM方式进行选择,则电动机音色能够得到一定的改观。此外,还可以对专用漏电段继电器及漏电断路器加以使用。第二,线间漏电流,就是从动力线分布电容之间流过的高频泄漏电流,会使变频器当中的外接热继电器产生误动作,同时也会使变频器出现过流跳闸的问题,其抑制对策除了要控制载波频率之外,还要对变频器当中的电子热继电器加以使用,同时,要将变频器自身的输出动力线缩短,如果变频器在3.7kW以下,则输出动力线应该小于50m,如果变频器在3.7kW以上,则应该将动力线长度控制在100m以下,若线路长度需要大于100m,则需要将输出滤波器设置在接线端5m内,使多台并联电动机运行过程中形成的线间漏电流有效降低[4]。
二、通用变频器的外部干扰及对策
对于通用变频器而言,电池噪声是最主要的外部干扰问题,针对这种问题,可以对以下措施加以应用:第一,将电涌抑制器设置在有电磁噪声产生的外围设备当中,使电磁噪声得到有效的抑制;第二,将数据线滤波器设置在变频器控制信号线当中,对电磁造成的干扰进行有效的防控;第三,采用双绞屏蔽线对信号线加以制作,且屏蔽层需要进行接地处理,为了防止多路信号之间产生相互干扰,需要分别绞合信号线;第四,如果电位器是变频器模拟输出信号的主要来源,且信号比较微弱,应该使用屏蔽线进行配线,但长度应该小于20m,如果采用接点对电路进行控制,应该使用并联接点或者是双生接点对弱信号进行处理,且不能使用接点对公共端进行控制;如果自模拟信号输出设备是变频器模拟输出信号的主要来源,应该将电容器连接在设备输出侧当中,同时要根据同相将信号线绕2-3匝并从铁氧体磁环当中穿过[5]。
如果将PLC开路集电极与外部电源配合使用对公共端(CM)以及变频器输入信号进行控制时,会有不良电流产生利用电源造成串扰,如图2虚线所示,导致变频器出现误动作,在这种情况下,应该对变频器PLC端子加以应用,并按照图3所示进行连接,如果不采用这种方法,则需要通过下列措施对不良电流进行防控:第一,对二极管进行设置,达到防控不良电流的目的;第二,对具有独立输出点类型的PLC模块加以应用;第三,根据变频器当中的内部电源电压,选用具有更高电压的外部电源[6]。
图1
图2
结语
综上所述,在对通用变频器进行使用的过程中,电气干扰问题多种多样,会对其运行造成严重的影响,因此,相关人员一定要对其中的电气干扰问题加以了解,并采取相关措施对其进行有效的抑制,使通用变频器的高效运行得到保证。
参考文献:
[1]韦忠华,郭镇.通用变频器电气干扰及抑制对策[J].大科技,2015,7(29):242-243.
[2]高健,于子涵.通用变频器的电气干扰及抑制对策研究[J].科技风,2017,6(10):208.
[3]姜斌.通用变频器的电气干扰及抑制对策[J].中国化工贸易,2017,4(8):230.
[4]靳永周.通用变频器的电气干扰及抑制对策[J].科技展望,2015,8(25):158.
[5]朱彬.通用变频器的电气干扰及抑制对策探析[J].黑龙江科技信息,2016,3(12):42-42.
[6]蒋堑.论述通用变频器的电气干扰及抑制对策[J].数字通信世界,2015,2(11):178-178.
论文作者:李高桥
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
标签:变频器论文; 噪声论文; 干扰论文; 抑制论文; 信号线论文; 对策论文; 外围设备论文; 《电力设备》2018年第20期论文;