摘要:毋庸置疑,随着科学技术的发展,越来越多的科技将不会仅摆放在神坛之上,而是利用在生活之中。通用变频器就是目前人们较为重视的一项新技术,有实践应用就会有实践问题,在通用变频器应用的过程中,电气干扰对工作有极大的影响,其效率也随之降低,本文将关于通用变频器的电气干扰及抑制对策发表看法,以供相关人士交流借鉴。
关键词:变频器;电气干扰;抑制对策
引言:
过去对于现代工业而言,变频器主要用于变频之外,还具有过压过载的保护能力,作为用来应对工业自动化所出现的产物,现代工业基本已经无法离开这项技术,在该技术使用过程中出现的电气干扰,如何用更为完善的方法来削减或者去除成为了整个现代工业关注的热点。这关系到整个国家工业的效益问题,对此本文将作出如下相应探究。
一、通用变频器及电气干扰
(一)通用变频器的特点
一般而言,性能较高的变频器,在设计过程中要充分需要考虑各类变频器应用中的可能,并随着市场中出现的各类高清的硬件或软件调整。在实际使用的过程中,使用者可以根据所需要负载的特性选择各类不同的算法进行变频,然后在系统的需求下进行各类参数设定。目前一般采用GTO、BJT、IGBT这一类功率较大的开关计算器作为主开关器件SPWM的变频器,而随着时代的进步,目前的变频器已经变得小而灵活,更加的通用化[1]。
(二)电气干扰的特点
如一般电气干扰分为内部干扰和外部干扰,外部干扰主要存在于有大型的用电设备开启和停止时、附近有电磁辐射时、电网发生波动时等。内部干扰主要与系统内部本身有关,比如系统的软件造成的问题和接地点较多等,这些干扰往往会使得各类正常的运行受到冲击,被打断之后会造成各类不稳定,产生较为严重的后果,甚至是发生人员伤亡[2]。
二、影响通用变频器的电气干扰
(一)电流谐波干扰
主要由于通用变频器自身工作时所产生的问题,这种情况不但会使得各类负载组件出现噪声影响和功率数下降的现象,而且还会使通用变频器自身温度过高,降低了其使用的寿命。这主要是由于通用变频器在启动和运行途中都会产生非线性电谐波,这种现象会对周围的各类设备产生电磁干扰,出现正常工作的难以运行的情况[3]。下图则是变频器在启动过程中产生非线性电谐波现象,进而产生高次谐波形成电气干扰对自身的影响图,该图的设计是在较为理想化的情况下控制变量形成。
(二)电磁噪声干扰
电子噪声干扰主要与通用变频器自身有关,大多通过接入的线路进行传播,少数与变频器自身范围有关。一般认为电磁噪声的干扰一共有三种,分别是感应式,辐射式和电源传播造成的噪声干扰。感应式电磁噪声,主要是由于各类设备的连接过程中,出现了电磁感应和静电感应,两者相互作用,在输入输出线路造成的影响下形成造成干扰。其次,辐射性电磁生的干扰主要是干扰变频器周围,该辐射性电磁噪声干扰主要由变频器的线路进行传播,会对周围的各类组件造成严重的影响。最后电源传播造成的噪声干扰是顺着变频器的各个线路进行传播的,该作用会影响电流的设备输入情况,导出整个工作环境产生较为危险的变化。
(三)漏泄电流造成的干扰
各类漏泄电流所造成的干扰都会有严重的后果,一般情况下分为两类,一类是动力线和大地产生的,称之为地漏电,发生这种情况会对相关设施造成严重的破坏。第二类是动力线之间出现漏电问题,会使的继电器识别作用失效,严重影响正常的工作。
三、通用变频器电气干扰的解决措施
目前对应电器干扰,有各类措施,比如采用SPWM静音,输入侧加交流电抗器或APFC,在逆变电路中采取Soft-PWM等,以降低高次谐波符合EMC国际标准,实现所谓的清洁电能的变换。而柔性PWM控制技术,实现了更低噪音运行。而国内常用的抗干扰方式一般是如下四种:
(一)直流电抗器装置
这一策略主要是解决高次谐波所造成的干扰,主要的方式就是在变频器中加入直流电抗器装置,优化输入的电流进行降级处理,然后在外部进行安装抗噪声的交流电抗器。而如果在此基础上,出现电容量更高的情况,则需要添加电源协调器作为抑制使用。
(二)噪声屏蔽装置
一般来说通用变频器在运行过程中产生各类的电子噪声,通过线路进行传播,来干扰整个设施的运行状况。前文中所提到的辐射传播噪声,除了变频器连线引发之外,还可以通过输入输出的主回线路产生。一般认为它具有三种类型,分别为直接电辐射噪声,电源线和电极辐射噪声。抑制方法也相应也有三种,第一种是在位置方面,对各类设备的位置进行相应的调整,将容易受到噪声影响的设备搬离到离变频器较远的位置,尽可能降低对设备的干扰。第二种是在动力线上安装滤波器,可以对噪声的传播进行抑制,也具有很大的帮助。第三种是形成屏蔽层进行抑制电气干扰,主要是对信号线和动力线进行各类屏蔽设施。针对于感应噪声,可以使用同轴电缆进行解决,具有良好的抑制效果。而对于电源传播噪声,一般认为有两种传播方式,主要是通过电源线和接地线进行传播。以上述的策略进行应对即可。
(三)降低载波频率
一般对于不管是地漏电还是线间漏电,主要采取的手段是降低载波频率。虽然增加了噪声和温度,但可以保证变频器的正常工作。除此之外,在使用电子热机电器时可以相应的根据不同情况来缩短动力线的长途[4]。
(四)对于各类外部设备所产生的电气干扰和解决
对于这一方面主要采用各种抑制装置来进行解决。首先来说可以分为对外部装置进行抑制器的安装和对通用变频器本身进行抑制器的安装。前者是对应电气干扰问题的重要解决方法,而后者是在前者的基础上进行进一步的措施,而有效减少设备电磁噪声所导致的电气干扰,由于直流继电器的输出端相连,可以采用两端接电涌吸收二极管。
四、结束语
本文主要简单介绍了通用变频器和电器干扰的概念,将整个通用变频器使用的过程中出现的电气干扰问题一一进行分析,并给予相应的解决策略。现在工业基本已离不开变频器的使用,然而其使用过程中出现的问题众多,并且可能会具有较为严重的后果,对其进行解决策略上的研究将帮助工业发展进一步取得更好的效益。
参考文献:
[1]王五一.钻机变频器干扰问题处理[J].设备管理与维修,2019(04):58-59.
[2]巫绪明.变频器应用中的抗干扰及其抑制[J].冶金与材料,2018,38(06):86+88.
[3]刘洋.变频器电气干扰原因及预防措施[J].科技经济导刊,2018,26(17):83.
[4]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(10):208.
论文作者:唐兵
论文发表刊物:《河南电力》2019年1期
论文发表时间:2019/8/30
标签:变频器论文; 干扰论文; 噪声论文; 电气论文; 抑制论文; 过程中论文; 谐波论文; 《河南电力》2019年1期论文;