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变频调速系统有哪些电磁干扰源?
来源:艾特贸易2017-06-04
简介答:变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波会对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外,变频器的逆变器大多采用 PWM 技术,当其工作于开关模式并做
答:变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波会对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外,变频器的逆变器大多采用PWM技术,当其工作于开关模式并做高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此,变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是一个电磁干扰源。另一方面,电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。变频调速系统中电磁干扰的主要来源有以下几种: (1)来自系统外引线的干扰:主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰主要可分为以下几类: ①强电干扰:变频器系统的正常供电电源均由电网供电,由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流。尤其是电网内部的变化,如开关操作浪涌、大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传导到变频器电源。 ②来自信号线引入的干扰:与变频调速系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过现场检测或控制装置的供电电源串入的电网干扰;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰。 ③来自接地系统的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性( EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而不正确的接地,反而会引入严重的干扰信号,使变频器系统将无法正常工作。 变频调速系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统不正确会对变频器系统产生干扰,主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如,电缆屏蔽层必须一点接地,如果两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。 此外,电缆的屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其他接地处理不正确,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响变频器内逻辑电路和模拟电路的正常工作。变频器控制电路工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响变频器的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布干扰将导致测量精度下降,并引起对信号的严重失真而导致变频调速系统误动作。 (2)来自变频器系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等,都属于变频器制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为变频器的用户无法改变。只有在变频器选型时才能选择具有较多应用实绩的机型。 (3)来自空间的辐射干扰:空间的辐射电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若变频器系统置于此磁场内,就会受到辐射干扰,其影响主要通过两条路径:一是直接对变频器的辐射,由电路感应产生干扰;二是对变频器通信网络的辐射,由通信线路引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和变频器局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。