В различни системи за промишлено управление, с широкото използване на електронни устройства за мощност като честотни преобразуватели, електромагнитната интерференция на системата (EMI) става все по-сериозна, съответните техники за борба с интерференцията (т.е. електромагнитна съвместимост EMC) стават все по-важни . Интерференцията на системата за честотни преобразуватели понякога може директно да причини увреждане на хардуера на системата, а понякога не може да повреди хардуера на системата, но често прави работата на програмата на микропроцесорната система извън контрол, което води до контрол на контрола, като по този начин причинява произшествия и производствени произшествия. Следователно, как да се подобри способността и надеждността на системата да са важна част от разработването и прилагането на устройства за автоматизация не могат да бъдат игнорирани, но и един от ключовете за приложението и промоцията на технологията за компютърно управление. Що се отнася до проблема срещу интерференцията на честотния преобразувател, на първо място трябва да разберем източника на смущения, режим на разпространение и след това да предприемем различни мерки за тези смущения.
Първо, източникът на интерференция на инвертора
Първата е намесата от външната захранваща мрежа. Хармонични смущения в мрежата главно чрез инвертора на инвертора за захранване. Има голям брой хармонични източници в електрическата мрежа, като различно оборудване на токоизправител, оборудване за обмен на променлив ток и постоянен ток, оборудване за регулиране на електронно напрежение, нелинейни натоварвания и осветително оборудване. Всички тези натоварвания правят напрежението и тока в мрежата, за да произвеждат изкривяване на формата на вълната, като по този начин произвеждат вредни смущения в друго оборудване в мрежата. Захранването на честотния преобразувател от замърсената интерференция на променливотоковата електрическа мрежа, ако не се работи, шумът от мрежата ще бъде чрез преобразувател на интерференцията на веригата на мрежата. Захранването на захранването към честотния преобразувател са (1) свръхпрежение, недостатъчно напрежение, мигновена загуба на мощност (2) скок, капка (3) импулс на напрежението на шиповете (4) радиочестотни смущения.
1, Thistor Converter оборудване на интерференцията на инвертора
Когато в мрежата за захранване има голям капацитет Thistor Converter Equipment, тъй като тиристорът винаги се провежда във всеки фазов полуцикъл, е лесно да се направи мрежовото напрежение и да се изкриви сериозно и формата на вълната. Възможно е веригата на токоизправител от входната страна на инвертора да се повреди поради появата на голямо напрежение на обратното обръщане, което може да доведе до разрушаване на входната верига и да изгори.
2, намеса на кондензатора на компенсация на мощността с инвертора
Мощният сектор на коефициента на мощност на енергийния блок има определени изисквания, поради тази причина много потребители са в подстанцията, използвайки метода на компенсация на централизирания кондензатор за подобряване на коефициента на мощност. В преходния процес на вход или изрязване на кондензатора на компенсация, напрежението на мрежата вероятно ще има много висока пикова стойност, в резултат на което диодът на токоизправителя на честотния конвертор може да бъде подложен на прекомерно обратното напрежение и разрушаване.
Второ, самият инвертор към външната намеса. Мостът на изправител на инвертора е нелинейно натоварване на мрежата, а хармоните, които генерира, произвежда хармонична намеса на друго електронно и електрическо оборудване на същата мрежа. В допълнение, инверторът на честотния конвертор най-вече приема PWM технология, когато работи в режим на превключване и прави високоскоростно превключване, той генерира много шум от съединителя. Следователно инверторът е източник на електромагнитни смущения към друго електронно и електрическо оборудване в системата.
Входните и изходните токове на инвертора съдържат много високи хармоници. В допълнение към по -ниските хармоници, които могат да представляват реактивната загуба на мощност на захранването, има много хармонични компоненти с много висока честота. Те ще разпространяват енергията си по различни начини, образувайки сигнали за смущения в самия инвертор и друго оборудване.
(1) Входна форма на вълновата форма Входната страна на инвертора е диоден изправител и верига на кондензаторния филтър. Очевидно има зареждащ ток в моста на изправител само когато напрежението на линията UL на захранването е по -голямо от UD на DC напрежение в краищата на кондензатора. Следователно, токът за зареждане винаги се появява близо до амплитудната стойност на захранващото напрежение под формата на прекъсната ударна вълна. Той има силен висок хармоничен компонент. Данните показват, че хармоничните компоненти на 5 -ти и 7 -ми хармоници във входния ток са най -големите, които са съответно 80% и 70% от основната вълна 50Hz.
(2) Изходно напрежение и токови вълнови форми По-голямата част от инверторния инверторен мост се използват SPWM модулация, изходното напрежение за работен цикъл според синусоидалното разпределение на серия от правоъгълна вълна; Поради индуктивния характер на намотката на двигателния статор, токът на статора е много близък до синусоидалната вълна. Въпреки това, хармоничните компоненти, равни на честотата на носителя, все още са големи.
Второ, разпространението на сигнала за смущения
Честотният преобразувател може да произвежда по -големи хармоници на мощността, поради по -голямата мощност, другото оборудване на намесата на системата е силно, неговият път на смущения и общият път на електромагнитните смущения е последователен, главно разделен на проводимост (т.е. свързване на веригата), електромагнитно излъчване, индуктивна връзка. По -специално: На първо място, заобикалящото електронно и електрическо оборудване за производство на електромагнитно излъчване; Второ, двигателят с директно задвижване за производство на електромагнитен шум, което прави двигателната консумация на желязо и медта се увеличава; и проводимост намеса в захранването, чрез разпределителната мрежа до друго оборудване в системата; и накрая инвертор към съседните други линии за производство на индуктивно свързване, индукция на напрежението или тока на смущения. По същия начин, сигналът за смущения в системата по същия начин за пречат на нормалната работа на инвертора.
(1)Метод на свързване на веригата, тоест чрез разпространението на захранването на мрежата. Тъй Задвижването на загубата на мед на двигателя, загубата на желязо се увеличи значително, влияещо върху експлоатационните характеристики на двигателя. Очевидно е, че това е основното предаване на сигнала за интерференция на входния ток на инвертора.
Режим на излъчване.
(2) Индуктивно свързване Когато входната верига или изходната верига на инвертора е близо до веригата на друго оборудване, високият хармоничен сигнал на инвертора ще бъде свързан с друго оборудване чрез индукция. Има два начина на въвеждане:
A, електромагнитен начин на индукция, който е основният начин на сигнал за текущо смущение;
B, Електростатичен начин на индукция, който е основният начин на сигнал за намеса на напрежение.
(3)Въздушно излъчване, т.е. електромагнитно излъчване във въздуха, което е основният режим на разпространение на високочестотни хармонични компоненти.
Трето, противодействие на системата за контрол на честотата
Според основните принципи на електромагнетизма, образуването на електромагнитни смущения (EMI) трябва да има три елемента: източници на електромагнитни смущения, пътища за електромагнитни смущения, чувствителни към електромагнитни смущения. За да се предотврати смущения, могат да се използват хардуерна антиинтерференция и софтуерна антиинтерференция. Сред тях хардуерното анти-джемминг е прилагането на най-основната и важна система за борба с мерките за борба с резистентността и предотвратяването на двата аспекта за инхибиране на смущения, общият принцип е да се инхибира и премахне източника на смущения, изрязване Извън смущения в системния свързан канал намалете чувствителността на сигнала за смущения в системата. Специфични мерки могат да се използват при инженерна изолация, филтриране, екраниране, заземяване и други методи.
1, така наречената изолация на смущения, се отнася до източника на смущения от веригата и податлива на смущения част от изолацията, така че те да не се появяват електрическа връзка. В системата за управление на честотното управление, обикновено между веригите за захранване и усилвател на електропровода, използвайки изолационни трансформатори, за да се избегне проводимостта на смущения, трансформаторът на захранване може да се приложи към трансформатора на изолацията на шума.
2, в системната линия за задаване на ролята на филтъра е да потисне сигнала за смущения от инвертора през интерференцията на проводимостта на електропровода към захранването от двигателя. За да се намали електромагнитният шум и загубата, изходната страна на честотния конвертор може да бъде настроен изходен филтър; За да се намали смущения в захранването, входната страна на честотния конвертор може да бъде настроена входен филтър. Ако в линията има чувствително електронно оборудване, може да бъде зададен филтър за захранване на захранването на електропровода, за да се избегне смущения в проводимостта. Във входните и изходните вериги на инвертора, в допълнение към горните долни хармонични компоненти, има много високочестотни хармонични токове, които ще разпространяват енергията си по различни начини за образуване на сигнали за смущения в друго оборудване. Филтрите са основното средство, използвано за намаляване на хармоничните компоненти с по -висока честота. В зависимост от това къде се използват, те могат да бъдат категоризирани като.
(1) Входни филтри обикновено има два вида филтри:
a. Линейните филтри са съставени главно от индуктивни намотки. Той засилва хармоничните токове с по -висока честота, като увеличава импеданса на линията при високи честоти.
б. Радиационните филтри са съставени главно от високочестотни кондензатори. Той ще абсорбира хармоничните компоненти с висока честота с лъчезарна енергия.
(2) Изходният филтър Той също се състои от индуктивна намотка. Той може ефективно да отслаби високите хармонични компоненти в изходния ток. Той не само играе ролята на антиинтерференцията, но и отслабва допълнителния въртящ момент, причинен от високия хармоничен ток в двигателя. За мерките за борба с интерференцията на изхода на честотния конвертор трябва да се обърне внимание на следните аспекти:
a. Кондензаторите не могат да бъдат свързани към изходната страна на честотния преобразувател, за да не се произвежда голям пиков зареждащ (или изхвърляне) ток в момента на проводимост на инверторната тръба (изключване), което може да повреди тръбата на инвертора;
б. Когато изходният филтър е съставен от LC верига, страната на кондензатора за достъп във филтъра трябва да бъде свързана със страната на двигателя.
3, Защитата на източника на смущения е най -ефективният начин за потискане на смущения. Обикновено самият честотен преобразувател с желязо екраниране, за да се предотврати изтичането на електромагнитни смущения; Изходната линия е най-добре екранирана със стоманена тръба, особено при контролиране на честотния конвертор с външни сигнали, сигналната линия се изисква да бъде възможно най-къса (обикновено в рамките на 20 m), а сигналната линия, използваща двойно-ядро екраниране, и с срода на Основната захранваща линия (AC380V) и контролната линия (AC220V) са напълно отделени от едно и също корито за тръбопроводи или линия, никога не се поставя около електронните чувствителни линии на оборудването също изискват екраниране. За да направи екранирането ефективно, щитът трябва да бъде надеждно заземен.
4, правилното заземяване може да накара системата ефективно да потисне чуждестранните смущения, но и да намали самото оборудване до външната световна намеса. В действителното прилагане на системата, поради нулевата линия на захранването на системата (централна линия), земята (защитно заземяване, заземяване на системата) не е разделена, закрепването на системата за управление (закриване на контролния сигнал и основната схема на проводника за екраниране ) на хаотичната връзка, значително намаляване на стабилността и надеждността на системата.
За инверторите правилното заземяване на основния PE (E, G) е важно средство за подобряване на способността на инвертора да потиска шума и да намалява намесата на инвертора, така че трябва да се приема много сериозно в практическите приложения. Площта на напречното сечение на заземяващия проводник на инвертора обикновено трябва да бъде не по-малка от 2,5 мм2, а дължината трябва да се контролира в рамките на 20 м. Препоръчва се, че заземяването на инвертора и другото оборудване за захранване не може да бъде общо.
5, използването на реактор
Във входния ток на честотния преобразувател в хармоничните компоненти на по -ниската честота (5 -ти хармоничен, 7 -ми хармоничен, 11 -ти хармоничен, 13 -ти хармоничен и др.) Съобщава много висок дял от тях в допълнение към възможната намеса в нормалната работа на друго оборудване , но и защото те консумират голямо количество реактивна мощност, така че линията на коефициента на мощност да бъде значително намалена. Напръскването на реактор във входната верига е ефективен начин за потискане на по -ниските хармонични токове. В зависимост от положението на окабеляването има два основни типа:
(1) Реактор, свързан последователно между захранването и входната страна на инвертора. Основните му функции са:
a. Увеличете коефициента на мощност до (0. 75-0. 85) чрез потискане на хармоничния ток;
б. Отслабване на тока на вход във входната верига към инвертора;
C, отслабване на въздействието на дисбаланса на захранването на захранването.
(2) DC реактор, свързан последователно между моста на изправител и кондензатора на филтъра. Той има единична функция, която е да отслаби високите хармонични компоненти във входния ток. Той обаче е по -ефективен от AC реактора за подобряване на коефициента на мощност, който може да достигне 0. 95 и има предимствата на простата структура и малък размер.
6, рационално окабеляване
За сигнала за смущения, разпространен чрез метода на индукция, може да бъде отслабен от начина на рационално окабеляване. Специфичните методи са:
(1) захранващата линия и сигналната линия на оборудването трябва да са далеч от входните и изходните линии на инвертора;
(2) Трябва да се избягват други захранващи линии на оборудването и сигнални линии и паралелни входни и изходни линии на инвертора;
Четвърто, заключението
Чрез анализа на източниците и пътищата за разпространение на смущения в процеса на прилагане на честотен преобразувател са изложени практически противодействия за решаване на тези проблеми. С непрекъснатото прилагане на нови технологии и нови теории за честотните преобразуватели вниманието към EMC изискванията на честотните преобразуватели се превърна в проблем, който трябва да се сблъска с проектирането и прилагането на системите за управление на скоростта на честотните преобразуватели, а също така е и една от системите за задвижване на скоростта Приложение и промоция на клавиши към честотен конвертор. Тези проблеми, съществуващи в честотния конвертор, се очаква да бъдат решени чрез функцията и компенсацията на самия честотен преобразувател. Индустриалният сайт и социалната среда на изискванията за честотни преобразуватели продължават да се подобряват, за да отговорят на действителните нужди на реалния „зелен“ честотен преобразувател скоро ще излязат. Вярваме, че проблемът с EMC на инвертора ще бъде решен ефективно.