摘要:当前,变频器在工业生产中得到了广泛运用。在变频器运行过程中,易受到电气干扰,影响变频器工作稳定性,所以抑制电气干扰对提高变频器工作稳定性有着重要作用。然而,在实际运用过程中,变频器极易因为电气的干扰而不稳定,严重影响到变频器的工作运行,而无法输出所需的特定电压和频率。在此情况下,本文针对变频器的电气干扰问题进行研究探讨,并致力于寻求降低电气干扰的方法措施。
关键词:变频器电压和频率电气干扰方法措施
在各大工业生产中,使用变频器的主要目的是输出所需特定值的电压和频率,精确度十分重要,但是电气的干扰却会影响到变频器工作的稳定性而导致电源无法输出所需特定值的电压和频率,无法实现变频器的功能。研究发现,变频器的电气干扰主要体现在外部环境和内部设备两个方面,本文将从这两个方面研究降低干扰的方法措施。
1 变频器的概念和功能
1.1 变频器的概念
变频器( Variable - frequency Drive) ,顾名思义,改变频率的机器。它主要运用微电子技术和变频技术,调整输出电源的电压和频率,得到所需特定值的电压和频率,广泛运用在电力设备、电气自动化等行业中。
1.2 变频器的功能
变频器的功能主要分为调节功能和保护功能,调节功能是指可以调整电机等相关电力设备的电压、电流、功率等性能,保护功能是指可以保护电机等相关电力设备,防止电压、电流、功率过大或过小而损坏电力设备。
2 变频器电气干扰的原因
2.1 外部电力设备对变频器造成干扰
影响变频器的外部电力设备有继电器、断路器、电磁接触器、传感器、测量仪表等,在工作运行时候容易产生电磁噪声,干扰变频器电压、电流的直流、交流“变频”过程,严重影响变频器的功能作用。
2.2 变频器对外部电力设备造成干扰
在外部电力设备对变频器造成电磁噪声导致变频器运行不稳定的同时,变频器的自身工作运行过程同样会干扰到外部电力设备的正常工作,即“力的作用是相互的”,其中产生的电力噪声就相当于作用在变频器与外部电力设备两者之间的作用力,作用于变频器时工作运行不稳定,从而导致与变频器联系在一起的外部电力设备也会受到相应的影响。其中,充当作用力角色的电磁噪声是本文研究的主要原因,包括感应噪声、辐射传播噪声、电源传播噪声。其次,电源电压线路中产生的泄漏电流也是一大重要原因。
3 预防变频器电气干扰的方法
3.1 预防内部电气对变频器造成干扰的方法
在变频器的工作运行过程中,内部电气容易干扰到变频器的连接电路,而导致电源无法输出所需特定值的电压和频率,以至于无法控制外部电力设备,严重影响到工业生产的运作。想要防止内部电气干扰到电路的运行,可以采取必要的措施改装变频器的电路结构,将主电路和控制电路拆分开来作为两个电路结构进行改装,那么主电路产生的电气干扰问题就不会影响到控制电路的正常运行,不会影响到变频器对外部电力设备的控制。除此之外,
也可以采取措施将主电路的外部裹上隔离层,将主电路隔离起来而不会对控制电路造成不利影响。
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3.2 预防外部电力设备对变频器造成干扰的方法
外部电力设备对变频器的干扰主要是工作运行中产生的电磁噪声,而电磁噪声是外部电力设备产生的,作用于变频器使得运行不稳定,无法输出所需的电压和频率。本文主要提出两大预防方法,第一,安装抑制器,抑制器主要是针对电磁噪声的,安装在外部电力设备上能够起到一定的抑制作用,大大地降低电磁噪声的产生,防止外部电力设备对变频器造成电气干扰; 第二,安装相应的设备,这些设备包括滤波器、屏蔽线等等,主要是针对变频器安装的,可以在一定程度上起到过滤或是屏蔽产生的电磁噪声的作用,有效的预防电气干扰的不利影响。
3.3 预防变频器对外部电力设备造成干扰的方法
在上文的研究中已经提出,变频器对外部电力设备的影响主要是由电磁噪声造成的,其次是泄漏电流问题。
( 1) 电磁噪声。电磁噪声是变频器在自身的工作运行中出现的,而影响到连接变频器的外部电力设备的正常工作,而感应噪声、辐射传播噪声、电源传播噪声这三大电磁噪声是重点防止对象。
第一种方法是预防感应噪声。感应噪声往往出现在变频器电源线路中,一种是感应到电感产生的电磁感应噪声,一种是感应到电容而产生的静电感应噪声,两者噪声都会影响到变频器的外部电力设备。那么最有效的预防措施就是从噪声根源上解决问题,可以替换电源线路的材质以减少感应噪声的产生,再通过滤波器、屏蔽线等相应设备的抑制作用,使变频器的外部电力设备正常工作得到保障。
第二种方法是预防辐射传播噪声。辐射传播噪声主要是以电磁波的方式在变频器的主电路中进行传播,容易干扰到测量仪表、继电器、电磁接触器、传感器、断路器等外部电力设备的正常工作。本文主要针对辐射传播噪声在外部电力设备方面提出相关预防措施,在噪声传播路径方面,对变频器的主电路采取抑制噪声传播的措施; 在噪声影响对象方面,对变频器的外部电力设备采取保护措施,安装屏蔽装置以相应的屏蔽一定的辐射噪声影响,或者直接将电力设备改装到距隔离变频器噪声影响的安全距离之外,远离噪声的干扰。
第三种方法是预防电源传播噪声。电源传播噪声来源于电源线、接地线等相关线路的输入端和输出端,以致影响到连接的外部电力设备的正常工作。噪声预防措施类似于上述两种噪声的预防,主要是安装滤波器、屏蔽线等相应设备对噪声进行相应的抑制,对线路和外部电力设备采取保护措施以隔离噪声污染等等相关预防措施。
( 2) 泄漏电源。变频器的泄漏电源问题是指变电器工作运行时柜体带电,严重影响到外部电力设备。针对变频器的主要预防措施是对线路安装屏蔽线,然后对变频器的接地线进行屏蔽处理;另外,可以调整变频器的载波频率以减少干扰,同时安装漏电保护器对外部电力设备进行防护。
4 结语
在不断发展前进的工业生产中,保证变频器的正常工作运行十分重要,解决变频器的电气干扰问题亟待解决。本文针对电气干扰问题展开研究,提出影响变频器和外部电力设备运行使用的具体原因,即电磁噪声,以及泄漏电源,并具体问题具体分析,针对提出的各种具体干扰原因,分别从变频器和外部电力设备方面进行阐述,为保证其正常工作运行而提出具体的预防措施,对电磁噪声和泄漏电源进行有效的抑制或屏蔽措施。
参考文献:
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[3]张雯婷.变频器电气干扰原因及预防探讨[J].硅谷,2014( 08) : 132 ~ 132.
论文作者:李昌广,杨孟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/1
标签:变频器论文; 噪声论文; 电力设备论文; 干扰论文; 电气论文; 电磁论文; 工作论文; 《电力设备》2018年第10期论文;