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变频调速系统电磁干扰传播的途径有哪些?
来源:艾特贸易2017-06-04
简介答:变频器能产生功率较大的谐波,对系统其他设备干扰性较强。其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分为空间辐射干扰(即电磁辐射干扰)、耦合干扰、电源干扰。具体为
答:变频器能产生功率较大的谐波,对系统其他设备干扰性较强。其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分为空间辐射干扰(即电磁辐射干扰)、耦合干扰、电源干扰。具体为电气设备、电子设备的高密度使用,使空间电磁波污染越来越严重。这些干扰源产生的辐射波频率范围广且无规律。空间辐射干扰以电磁感应的方式通过系统的壳体、导线等形成接收电路,造成对系统的干扰。 静电耦合干扰是由电路之间的寄生电容使系统内某一电路信号的变化影响到其他电路而形成静电耦合干扰,只要电路中有尖峰信号和脉冲信号等频率高的信号存在,就有静电耦合干扰存在。 传导耦合干扰使系统的信号在传输过程中容易出现延时、变形并接收干扰信号,形成传导耦合干扰,对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电动机铁损和铜损增加,并通过配电网络传导给系统其他用电设备;变频器对相邻的其他线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。 (1)电磁辐射:变频器如果不是处在一个全封闭的金属外壳内,就可以通过空间向外辐射电磁波。其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对接入同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变桥大多采用PWM技术,当根据给定频率和幅值指令产生预期的和重复的开关模式时,其输出的电压和电流的功率谱是离散的,并且带有与开关频率相应的高次谐波群。高载波频率和场控开关器件的高速切换(du/dt可达1kV/μs以上)所引起的辐射干扰问题相当突出。 当变频器的金属外壳带有缝隙或孔洞,则辐射强度与干扰信号的波长有关,当孔洞的大小与电磁波的波长接近时,会形成干扰辐射源向四周辐射,而辐射场中的金属物体还可能形成二次辐射。同样,变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常工作。 (2)传导:电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部辐射,也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其他电路。与辐射干扰相比,其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径是:变频器所产生的干扰信号将沿着配电变压器进入中压网络,并沿着其他的配电变压器最终又进入低压配电网络,使接自低压配电网络的电气设备成为远程的受害者。 (3)感应耦合:感应耦合是介于辐射与传导之间的第三条传播途径。当干扰源的频率较低时,干扰的电磁波辐射能力相当有限,而该干扰源又不直接与其他导体连接,但此时的电磁干扰能量可以通过变频器的输入、输出导线与其相邻的其他导线或导体产生感应耦合,在邻近导线或导体内感应出干扰电流或电压。感应耦合可以由导体间的电容耦合的形式出现,也可以由电感耦合的形式或电容、电感混合的形式出现,这与干扰源的频率以及与相邻导体的距离等因素有关。