變頻器原因傳感器干擾極端治療

　　變頻器速度控制技術(shù)是一項(xiàng)高科技技術(shù)，整合自動控制，微電子，電動電子，通信等技術(shù)。它在所有壽命中獲得了廣泛的應(yīng)用，以非常好的速度，節(jié)能性能。由于其采用軟啟動，可以減少設(shè)備和電機(jī)的機(jī)械沖擊，延長設(shè)備和電機(jī)的使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，變頻器適用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域，如變頻調(diào)速，如水，空調(diào)設(shè)備，過程控制，電梯，機(jī)床等應(yīng)用，以確保調(diào)整精度，減少工人的勞動力強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益，但也帶來了一些干擾問題?，F(xiàn)場電源和電氣設(shè)備將影響變頻器，變頻器高次諧波產(chǎn)生高次諧波也將干擾周圍設(shè)備的操作。由變頻器產(chǎn)生的干擾具有三種主要類型：對電子設(shè)備的干擾，通信設(shè)備的干擾生成和無線電等的干擾。電腦和自動控制設(shè)備等電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾主要是誘導(dǎo)干擾;通信設(shè)備和無線電產(chǎn)生的干擾是射線照相干擾。如果變頻器的干擾問題不好，它將不僅可以可靠地運(yùn)行，而且影響其他電子和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，有必要探索變頻器應(yīng)用系統(tǒng)中的干擾問題，以促進(jìn)進(jìn)一步的促銷應(yīng)用。下面討論變頻器的干擾及其抑制方法。

　　2變頻調(diào)速系統(tǒng)主要電磁干擾源和方式

　　2.1主要電磁干擾源

　　電磁干擾也被稱為電磁騷擾（EMI，是由外部噪聲和接收中的無用信號引起的電磁干擾，通常通過電路傳導(dǎo)和現(xiàn)場傳輸。變頻器整流橋是非線性負(fù)載電網(wǎng)和諧波它產(chǎn)生諧波地干擾相同網(wǎng)格的其他電子和電氣設(shè)備。此外，變頻器的逆變器大多采用PWM技術(shù)，并且當(dāng)它在開關(guān)模式下操作并執(zhí)行高速時切換，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此，用于系統(tǒng)內(nèi)的其他電子和電氣設(shè)備的變頻器是一個電磁干擾源。另一方面，網(wǎng)格中的諧波干擾主要傳輸變頻器變頻器。網(wǎng)格中有大量諧波源，例如各種整流設(shè)備，AC-DC交換設(shè)備，電子電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，非線性負(fù)載和照明設(shè)備。這些負(fù)載S使電網(wǎng)中的電壓，電流產(chǎn)生波形失真，從而在網(wǎng)格中的其他設(shè)備中產(chǎn)生危險。 變頻器電源電源來自受污染的AC電網(wǎng)的干擾。如果未處理，則電網(wǎng)噪聲會干擾電源電路變頻器。電源電源對的干擾變頻器主要具有壓倒性，欠壓，瞬時斷電;浪涌，下降;尖峰電壓脈沖;射頻干擾。其次，通過變頻器控制信號線的共模干擾也干擾變頻器的正常操作。

　　2.2電磁干擾方式

　　變頻器 能產(chǎn)生較大功率的諧波，對系統(tǒng)其他設(shè)備有較強(qiáng)的干擾。干擾路徑與一般電磁干擾路徑一致，主要分為電磁輻射、傳導(dǎo)和感應(yīng)耦合。具體為: ① 對周圍的電子電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射; ② 對直接驅(qū)動的電機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，使電機(jī)的鐵耗和銅耗增加，并對電源進(jìn)行干擾，通過配電網(wǎng)傳遞給系統(tǒng)的其他設(shè)備; ③變頻器 感應(yīng)耦合其他相鄰線路，以感應(yīng)干擾電壓或電流。類似地，系統(tǒng)中的干擾信號通過相同的方式干擾 變頻器 的正常操作。以下分別進(jìn)行分析。

　?。?） 電磁輻射

　　變頻器 如果不在全封閉的金屬外殼中，則可以通過空間向外輻射電磁波。輻射場強(qiáng)取決于 干擾源 的電流強(qiáng)度，器件的等效輻射阻抗和 干擾源 的發(fā)射頻率。變頻器 的整流橋不是 線性負(fù)載 用于電網(wǎng)，它產(chǎn)生的諧波對連接到同一電網(wǎng)的其他電子和電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。變頻器 逆變橋大多采用 PWM 技術(shù)。當(dāng)根據(jù)給定頻率和 幅值 命令產(chǎn)生預(yù)期和重復(fù)的開關(guān)模式時，輸出電壓和電流的功率譜是離散的，并且具有對應(yīng)于開關(guān)頻率的 高次諧波群。高載波 頻率和場控開關(guān)器件 （dv/dt可達(dá)1kV/μs 以上） 的高速開關(guān)引起的輻射干擾問題相當(dāng)突出。

　　當(dāng) 變頻器 的金屬外殼具有間隙或孔時，輻射強(qiáng)度與干涉信號的波長有關(guān)。當(dāng)孔的大小接近電磁波的波長時，會形成干擾輻射源向四周輻射。輻射場中的金屬物體也可能形成二次輻射。同樣，變頻器 外部輻射也會干擾 變頻器 的正常操作。

　?。?） 傳導(dǎo)

　　除了通過與之相連的電線將電磁干擾傳輸?shù)酵獠恐?，還可以通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其他電路中。與輻射干擾相比，它的傳播可以很遠(yuǎn)。典型的傳輸路線是: 從工業(yè)低壓網(wǎng)接入的 變頻器 產(chǎn)生的干擾信號會沿 配電變壓器 進(jìn)入中壓網(wǎng)，**終沿其他 配電變壓器 進(jìn)入民用低壓配電網(wǎng)，使從民用配電總線連接的電氣設(shè)備成為遠(yuǎn)程受害者。

　?。?） 電感耦合

　　感應(yīng)耦合是輻射和傳導(dǎo)之間的第三個傳播路徑。當(dāng) 干擾源 的頻率較低時，干擾的電磁波輻射能力相當(dāng)有限，并且 干擾源 不直接連接到其他導(dǎo)體，但是此時的電磁干擾能量可以通過 變頻器 的輸入和輸出導(dǎo)線以及彼此相鄰的其它導(dǎo)線或?qū)w感應(yīng)，從而在相鄰導(dǎo)線或?qū)w中感應(yīng)出干擾電流或電壓。電感耦合可以以導(dǎo)體之間的電容耦合的形式發(fā)生，或者以電感耦合或電容和電感的混合的形式發(fā)生，這與諸如 干擾源 的頻率和與相鄰導(dǎo)體的距離等因素有關(guān)。

　　3抗電磁干擾措施

　　根據(jù)電磁學(xué)的基本原理，電磁干擾EMI的形成必須具備三個要素：電磁干擾源、電磁干擾的方式和對電磁干擾敏感的系統(tǒng)。為了防止干擾，可以采取硬件和軟件的抗干擾措施。其中，硬件抗干擾是**基本、**重要的抗干擾措施，一般從抗干擾和抗干擾兩個方面來抑制干擾。其一般原理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)對干擾信號的靈敏度。工程上可采取隔離、過濾、屏蔽、接地等具體措施。

　?。?）隔離。

　　所謂的干擾隔離是指將電路的脆弱部分隔離干擾源，使得它們之間沒有電連接。在變頻調(diào)速傳輸系統(tǒng)中，通常在電源和放大器電路之間的電力線上使用隔離變壓器以避免傳導(dǎo)干擾，并且可以施加隔離變壓器噪聲隔離變壓器。

　?。?）過濾。

　　設(shè)置濾波器的功能是抑制來自變頻器通過電力線向電源和電機(jī)傳導(dǎo)干擾的干擾信號。為了減少電磁噪聲和損耗，可以將輸出濾波器設(shè)置在變頻器輸出側(cè)。為了減少對電源的干擾，可以將輸入濾波器設(shè)置在變頻器輸入側(cè)。如果線路中有敏感的電子設(shè)備，可以在電源線上設(shè)置電源噪聲濾波器，以避免傳導(dǎo)干擾。

　?。?）屏蔽。

　　屏蔽干擾源是抑制干擾的**有效方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，以防止其電磁干擾泄漏。輸出線采用鋼管屏蔽效果**好，特別是受外部信號變頻器控制時，要求信號線盡可能短（一般小于20m），信號線采用雙芯屏蔽，與主電路和控制回路完全隔離。不能放置在同一管道或線槽內(nèi)，周圍的電子敏感設(shè)備線路也需要屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠地接地。

　?。?）停飛。

　　實(shí)踐證明，接地往往是抑制噪聲、防止干擾的重要手段。良好的接地方式可以在很大程度上抑制內(nèi)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。變頻器的接地方式有多點(diǎn)接地、一點(diǎn)接地、母線接地等幾種形式，應(yīng)根據(jù)具體情況采取，注意不要因?yàn)榻拥夭涣级蓴_設(shè)備。

　　單點(diǎn)接地是指在電路或設(shè)備中，只有一個物理點(diǎn)被定義為接地點(diǎn)。低頻性能好；多點(diǎn)接地是指裝置中的每個接地點(diǎn)直接連接到**近的接地點(diǎn)。高頻性能好；根據(jù)信號頻率和接地線長度，系統(tǒng)采用單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地變頻器的共用方式，有自己的專用接地端子pE端子，必須接地，以**安全和降噪。不允許將地線連接到電氣設(shè)備的外殼或零線上。粗短導(dǎo)線一端可接至接地端子pE端，另一端可接至接地極，接地電阻值小于0；一百Ω， 接地線長度應(yīng)在20m以內(nèi)，合理選擇接地極位置。當(dāng)系統(tǒng)抗干擾能力較強(qiáng)時，為了減少對電源的干擾，可以在電源的輸入端安裝電源濾波器。為了抑制變頻器輸入側(cè)的諧波電流，提高功率因數(shù)，可以在變頻器輸入端增加交流電抗器。選擇取決于電源變壓器和變頻器的容量匹配以及電網(wǎng)的允許畸變程度。一般來說，**好使用它。為了提高變頻器的輸出電流，降低電機(jī)的噪聲，可以在變頻器的輸出端增加交流電抗器。圖1顯示了通用變頻調(diào)速傳輸系統(tǒng)的抗干擾措施。

　　以上抗干擾措施可根據(jù)系統(tǒng)抗干擾要求合理選擇。如果系統(tǒng)中包含微機(jī)等控制單元，軟件中必須采取抗干擾措施。

　?。?） 正確安裝

　　由于變頻器是精密電力電子產(chǎn)品，其現(xiàn)場安裝過程也影響到變頻器的正常工作。正確安裝可確保變頻器安全無故障運(yùn)行變頻器。通常變頻器用戶手冊中規(guī)定的溫度范圍為-10℃ **低溫度不超過50℃ **高氣溫變頻器應(yīng)低于海拔1000米。如果超過此要求，則應(yīng)在降低容量變頻器下使用，不應(yīng)安裝在頻繁振動的地方。對于振動沖擊較大的場合，應(yīng)采取加橡膠墊等防振措施；不能安裝在電磁干擾源附近；不能安裝在有粉塵、腐蝕性氣體等空氣污染的環(huán)境中；不能安裝在潮濕的環(huán)境中，如潮濕的管道下。盡量采用密封柜結(jié)構(gòu)，并**變頻器通風(fēng)，**控制柜有足夠的冷卻風(fēng)量。典型的損耗值通常按變頻器功率的3%計(jì)算。安裝工藝

　　要求如下：

　?、?為確保控制柜內(nèi)所有設(shè)備接地良好，應(yīng)使用短而粗的接地線（**好是扁平導(dǎo)體或金屬網(wǎng)，因?yàn)槠湓诟哳l下的阻抗較低）連接到公共接地線。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，接地電阻應(yīng)小于4歐姆。此外，與變頻器連接的控制設(shè)備（如PLC或PID控制儀）應(yīng)與變頻器位于同一位置。

　?、?安裝接線時應(yīng)將電源線與控制電纜分開，如采用獨(dú)立的線槽等，如控制回路連接線必須與電源電纜交叉時，應(yīng)為90° 交叉布線。

　?、?使用屏蔽導(dǎo)線或雙絞線連接控制電路時，應(yīng)確保非屏蔽部分盡可能短，條件允許時應(yīng)使用電纜套管。

　　④ 為**控制柜內(nèi)接觸器具有滅弧功能，交流接觸器可采用R-C抑制器或變阻器抑制器。如果接觸器由變頻器繼電器控制，這一點(diǎn)尤為重要。

　?、?當(dāng)使用屏蔽和鎧裝電纜作為電機(jī)接線時，屏蔽層應(yīng)在兩端接地。

　　6如果變頻器在環(huán)境敏感環(huán)境中運(yùn)行，則RFI濾波器可用于降低變頻器的導(dǎo)電和輻射干擾。為了實(shí)現(xiàn)**佳效果，在濾波器和安裝金屬板之間應(yīng)該存在良好的導(dǎo)電性。

　　4其他問題應(yīng)在變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中注重

　　除了先前的討論之外，應(yīng)支付以下方面的對變頻調(diào)速系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

　?。?）當(dāng)設(shè)備布置時，應(yīng)該注意，變頻器單獨(dú)地布置，以便**小化可能的電磁輻射干擾。在實(shí)際工程中，由于房屋區(qū)域的位置，通常不可能具有單獨(dú)的布置，并且易于干擾變頻器的弱電力控制設(shè)備應(yīng)單獨(dú)使用，例如放置配電柜變頻器和控制設(shè)備。之間。

　　（2）變頻器電源輸入側(cè)可以使用空氣開關(guān)作為短路保護(hù)的容量，但請記住不經(jīng)常運(yùn)行。由于變頻器內(nèi)有大電容，因此放電過程緩慢，并且頻繁操作將導(dǎo)致過電壓損壞內(nèi)部部件。

　?。?）控制變頻調(diào)速電機(jī)啟/停通常通過變頻器的控制功能來實(shí)現(xiàn)，不在接觸器上實(shí)現(xiàn)指令。否則，頻繁的操作可能會損壞內(nèi)部組件。

　?。?）**小化變頻器和控制系統(tǒng)的不必要的連接，以避免發(fā)送干擾。除了控制系統(tǒng)和變頻器之間所需的控制線之外，應(yīng)分離其他控制電源。由于控制系統(tǒng)和變頻器需要24V直流電源，制造商通常由兩個系統(tǒng)供電，以便節(jié)省DC電源，并且有時變頻器將由直流電源進(jìn)行。干擾，因此在設(shè)計(jì)或訂購方面，有必要提供兩個具有兩個直流電源的系統(tǒng)。

　　（5）注意變頻器對網(wǎng)格的干擾。 變頻器在運(yùn)行時生成的高次諧波會影響電網(wǎng)，使電網(wǎng)波被嚴(yán)重失真，這可能導(dǎo)致大電網(wǎng)電壓降，功率因數(shù)非常低，高功率變頻器應(yīng)特別注意。該解決方案主要用于采用無功自動補(bǔ)償裝置來調(diào)節(jié)功率因數(shù)，并且可以根據(jù)具體情況添加功率指數(shù)以減少對網(wǎng)格的影響，并且布線電抗器可以由變頻器商業(yè)支持提供提供了，但有必要在訂購時解釋。

　?。?）變頻器柜在空氣開關(guān)特定的空氣開關(guān)外，放置其他可操作性以避免開關(guān)噪聲侵入變頻器是不合適的，導(dǎo)致故障。

　?。?）注意**低速度。在低速時，電機(jī)噪聲增加，電機(jī)冷卻能力降低，如果負(fù)載扭矩大或滿載，則可能會燃燒電機(jī)。有必要提供低速操作變頻電機(jī)，這應(yīng)該被認(rèn)為增加額定功率，或增加輔助強(qiáng)風(fēng)冷卻。

　?。?）注意預(yù)防諧振現(xiàn)象。由于定子電流包含高次諧波成分，因此脈動部件包含在電機(jī)轉(zhuǎn)矩中，可以諧振電動機(jī)的振動和機(jī)械振動，使裝置發(fā)生故障。當(dāng)諧振頻率預(yù)先提前時，使用變頻器頻率跳轉(zhuǎn)功能懸停諧振頻率點(diǎn)。

　　5結(jié)論

　　通過分析變頻器的操作期間存在的干擾問題，提出了解決這些問題的實(shí)際方法。隨著新技術(shù)和新理論繼續(xù)變頻器，變頻器預(yù)計(jì)這些問題的存在將由變頻器本身解決。隨著