變頻器抗電磁干擾的措施及注意事項
日期:2020-04-10
為防止干擾,可采用硬件和軟件的抗干擾措施。其中,硬件抗干擾是基本和重要的抗干擾措施,總的原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道、降低系統(tǒng)對干擾信號的敏感性,可從“抗”和“防”兩方面入手采取措施抑制干擾。以下是變頻器抗電磁干擾的措施及注意事項:
1. 正確安裝、合理布線
變頻器對安裝環(huán)境要求較高。一般變頻器使用手冊對環(huán)境溫度、通風、濕度、海拔高度都有明確規(guī)定。以下是安裝工藝要求值得注意事項:
(1) 確??刂乒裰械乃性O備接地良好,應該使用短、粗的接地線(最好采用扁平導體或金屬網,因其在高頻時阻抗較低)連接到公共地線上。按國家標準規(guī)定,其接地電阻應小于4歐姆。另外與變頻器相連的控制設備(如plc或pid控制儀)要與其共地。
(2) 安裝布線時將電源線和控制電纜分開,其它設備的電源線和信號線應盡量遠離變頻器的輸入、輸出線,例如使用單獨的線槽等。如果控制電路連接線必須和電源電纜交叉,應成90°交叉布線。
(3) 使用屏蔽導線或雙絞線連接控制電路時,確保未屏蔽之處盡可能短,條件允許時應采用電纜套管。
(4) 確??刂乒裰械慕佑|器有滅弧功能,交流接觸器采用r-c抑制器,也可采用壓敏電阻抑制器,如果接觸器是通過變頻器的繼電器控制的,這一點特別重要。
(5) 所有的電源線和信號線都應盡量屏蔽,用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時,要將屏蔽層雙端接地。
(6) 如果變頻器運行在對噪聲敏感的環(huán)境中,可以采用RFi濾波器減小來自變頻器的傳導和輻射干擾。為達到好的效果,濾波器與安裝金屬板之間應有良好的導電性。
2. 加入電抗器
在變頻器的輸入電流中,頻率較低的諧波分量所占的比重比較高,這些諧波除了可能干擾其它設備的正常運行外,還消耗大量的無功功率,使線路的功率因數(shù)降低。在輸入電路中串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。根據(jù)接線位置不同,分以下兩種:
(1) 交流電抗器
交流電抗器串聯(lián)在電源與變頻器的輸入側之間,其作用是抑制諧波電流、提高功率因數(shù)、削弱輸入電路中的浪涌電流對變頻器的沖擊、削弱電源電壓不平衡等。
(2) 直流電抗器
直流電抗器串聯(lián)在整流橋和濾波電容器之間,其作用是削弱輸入電流中的高次諧波成分并可提高功率因數(shù)。
3. 加入濾波器
為減少電磁噪聲和損耗,在變頻器輸出側可設置輸出濾波器;為減少對電源的干擾,可在變頻器輸入側設置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設備,可在電源線上設置電源噪聲濾波器,抗傳導干擾。
(1)輸入濾波器
根據(jù)結構和作用不同,可分為線路濾波器和輻射濾波器。
線路濾波器主要由電感線圈構成,通過增大線路在高頻下的阻抗來削弱通過線路傳播的頻率較高的諧波電流。
輻射濾波器由高頻電容器構成,通過吸收的方法來削弱通過輻射傳播的干擾信號。
(2) 輸出濾波器
在變頻器的輸出側和電動機之間串入由電感構成的輸出濾波器,可以有效的削弱輸出電流中的高次諧波電流引起的附加轉矩,改善了電動機的運行特性。必須注意,在變頻器的輸出端不允許接入電容器,以免在逆變管導通(或關斷)瞬間,產生峰值很大的充電(或放電)電流,損壞逆變管。
4. 隔離
變頻器輸入側的諧波電流常常從電流側進入各種儀器,成為許多儀器的干擾源。針對此情況,應在受干擾儀器的電源側采取有效的隔離。
5. 接地
實踐證明,接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制內部噪聲的耦合,防止外部干擾的侵入,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。變頻器本身有專用接地端子pe端,從安全和降低噪聲的需要出發(fā),必須接地。
(1) 不能將地線接在電器設備的外殼上,也不能接在零線上;
(2) 可用較粗的短線一端接到接地端子pe端,另一端與接地極相連,接地電阻取值<100ω,接地線長度在20m以內;
(3) 注意選擇合理接地方式。變頻器的接地方式有單點接地、多點接地及混合接地等幾種形式,要根據(jù)具體情況采用,要注意不要因為接地不良而對設備產生干擾。
●單點接地
單點接地指在一個電路或裝置中,只有一個物理點定義為接地點,在低頻下的性能好;
●多點接地
多點接地是指裝置中的各個接地點都直接接到距它最近的接地點,在高頻下的性能好;
●混合接地
混合接地是根據(jù)信號頻率和接地線長度,系統(tǒng)采用單點接地和多點接地共用的方式。
以上諸種抗干擾措施,可根據(jù)系統(tǒng)的抗干擾要求來合理選擇使用。若系統(tǒng)中含控制單元如微機等,還須在軟件上采取抗干擾措施。(文章來源于網絡,侵刪)