Într-o varietate de sisteme de control industrial, cu utilizarea pe scară largă a dispozitivelor electronice electronice, cum ar fi convertoarele de frecvență, interferența electromagnetică a sistemului (EMI) devine din ce în ce mai gravă, tehnicile de proiectare anti-interferență corespunzătoare (IE Electromagnetic Compatibility EMC) a devenit din ce în ce mai importantă . Interferența sistemului de convertor de frecvență poate provoca uneori deteriorarea hardware a sistemului și, uneori, nu poate deteriora hardware -ul sistemului, dar adesea face ca programul de microprocesor să funcționeze de sub control, ceea ce duce la eșecul controlului, provocând astfel accidente de echipamente și producție. Prin urmare, modul de îmbunătățire a capacității și fiabilității anti-interferențe a sistemului este o parte importantă a dezvoltării și aplicării dispozitivelor de automatizare nu poate fi ignorată, ci și una dintre cheile aplicației și promovării tehnologiei de control al computerului. Când vine vorba de problema anti-interferență a convertorului de frecvență, în primul rând, ar trebui să înțelegem sursa de interferență, modul de propagare și apoi să luăm măsuri diferite pentru aceste interferențe.
În primul rând, sursa de interferență a invertorului
Prima este interferența din rețeaua de putere externă. Interferență armonică în rețea în principal prin invertorul de interferență al sursei de alimentare a invertorului. Există un număr mare de surse armonice în rețeaua electrică, cum ar fi diverse echipamente de redresare, echipamente de schimb de curent alternativ și curent continuu, echipamente electronice de reglare a tensiunii, sarcini neliniare și echipamente de iluminat. Toate aceste sarcini fac ca tensiunea și curentul din grilă să producă o distorsiune a formei de undă, producând astfel interferențe nocive la alte echipamente din rețea. Frecvența de alimentare a convertorului de la interferența poluată a rețelei de curent alternativ, dacă nu este tratată, zgomotul de rețea va fi prin convertorul de frecvență de interferență a circuitului de putere a rețelei. Interferența sursei de alimentare la convertorul de frecvență sunt (1) supra-tensiune, sub-tensiune, pierderi de energie instantanee (2) Surge, Drop (3) Pulse de tensiune a vârfului (4) Interferența frecvenței radio.
1, echipament de convertor de tiristor pe interferența invertorului
Atunci când există un echipament de convertor de tiristor de mare capacitate în rețeaua de alimentare cu energie electrică, deoarece tiristorul efectuează întotdeauna într-o parte a fiecărei jumătăți de ciclu de fază, este ușor să faceți tensiunea de rețea, iar forma de undă este grav distorsionată. Este posibil ca circuitul redresor din partea de intrare a invertorului să fie deteriorat din cauza apariției unei tensiuni de inversare inversă mare, care poate duce la descompunerea circuitului de intrare și la arderea.
2, Interferența condensatorului de compensare a puterii cu invertorul
Sectorul de energie al factorului de putere al unității de alimentare are anumite cerințe, din acest motiv, mulți utilizatori sunt în stație folosind metoda de compensare a condensatorului centralizat pentru a îmbunătăți factorul de putere. În procesul tranzitoriu de intrare sau tăiere a condensatorului de compensare, tensiunea de rețea este probabil să aibă o valoare de vârf foarte mare, ca urmare a căreia dioda redresantă a convertorului de frecvență poate fi supusă unei tensiuni inverse excesive și a descompunerii.
În al doilea rând, invertorul în sine în interferența externă. Podul redresor al invertorului este o sarcină neliniară pe rețea, iar armonicele pe care le generează produc interferențe armonice la alte echipamente electronice și electrice de pe aceeași rețea. În plus, invertorul convertorului de frecvență adoptă în cea mai mare parte tehnologia PWM, atunci când lucrează în modul de comutare și face comutarea de mare viteză, generează mult zgomot de cuplare. Prin urmare, invertorul este o sursă de interferență electromagnetică la alte echipamente electronice și electrice din sistem.
Curenții de intrare și ieșire ale invertorului conțin multe armonice mari. În plus față de armonicele inferioare care pot constitui pierderea de energie reactivă a sursei de alimentare, există multe componente armonice de frecvență foarte mare. Își vor răspândi energia în diferite moduri, formând semnale de interferență invertorului în sine și altor echipamente.
(1) Forma de undă de curent de intrare Partea de intrare a invertorului este un circuit de rectificator de diodă și filtru de condensator. Evident, există un curent de încărcare în podul redresor doar atunci când tensiunea de linie a sursei de alimentare este mai mare decât tensiunea DC UD la capetele condensatorului. Prin urmare, curentul de încărcare apare întotdeauna aproape de valoarea de amplitudine a tensiunii de alimentare sub forma unei unde de șoc discontinue. Are o componentă armonică puternică. Datele arată că componentele armonice ale celei de -a 5 -a și a 7 -a armonice în curentul de intrare sunt cele mai mari, care sunt 80% și, respectiv, 70% din valul fundamental de 50Hz.
(2) Tensiunea de ieșire și formele de undă de curent Marea majoritate a podului invertor invertor sunt utilizate modularea SPWM, tensiunea de ieșire pentru ciclul de serviciu în funcție de distribuția sinusoidală a unei serii de undă în formă de dreptunghi; Datorită naturii inductive a înfășurării statorului motor, curentul statorului este foarte aproape de unda sinusoidală. Cu toate acestea, componentele armonice egale cu frecvența purtătorului sunt încă mari.
În al doilea rând, propagarea semnalului de interferență
Convertorul de frecvență poate produce armonice de putere mai mari, datorită puterii mai mari, alte echipamente de pe interferența sistemului este puternică, calea sa de interferență și calea generală de interferență electromagnetică este consistentă, împărțită în principal în conducere (cuplarea circuitului IE), radiații electromagnetice, cuplaj inductiv. Mai exact: în primul rând, echipamentele electronice și electrice înconjurătoare pentru a produce radiații electromagnetice; În al doilea rând, motorul cu tracțiune directă pentru a produce zgomot electromagnetic, ceea ce face ca consumul de fier și cupru să crească; și interferența de conducere la alimentarea cu energie electrică, prin rețeaua de distribuție către alte echipamente din sistem; și, în sfârșit, invertorul în alte linii vecine pentru a produce cuplaj inductiv, inducerea tensiunii de interferență sau a curentului. În mod similar, semnalul de interferență din sistem în același mod de a interfera cu funcționarea normală a invertorului.
(1)Metoda de cuplare a circuitului, adică prin propagarea rețelei de alimentare. Întrucât curentul de intrare este non-sinusoidal, atunci când capacitatea invertorului este mare, va face ca denaturarea tensiunii de rețea, să afecteze munca altor echipamente și, în același timp, partea de ieșire a interferenței de conducere generate de direct Conducerea pierderii de cupru a motorului, pierderea de fier a crescut semnificativ, afectând caracteristicile de funcționare ale motorului. Evident, aceasta este principala transmisie a semnalului de interferență curentă de intrare a invertorului.
Mod de difuzare.
(2) Cuplarea inductivă Când circuitul de intrare sau circuitul de ieșire al invertorului este aproape de circuitul altor echipamente, semnalul armonic ridicat al invertorului va fi cuplat cu alte echipamente prin inducție. Există două moduri de inducție:
A, mod de inducție electromagnetică, care este principalul mod de semnal de interferență curent;
B, mod de inducție electrostatică, care este principalul mod de semnal de interferență de tensiune.
(3)Radiații aeriene, adică radiații electromagnetice în aer, care este principalul mod de propagare a componentelor armonice de înaltă frecvență.
În al treilea rând, contramăsurile anti-interferențe ale sistemului de control al frecvenței
Conform principiilor de bază ale electromagnetismului, formarea interferenței electromagnetice (EMI) trebuie să aibă trei elemente: surse de interferență electromagnetică, căi de interferență electromagnetică, sisteme sensibile la interferență electromagnetică. Pentru a preveni interferențele, se pot utiliza anti-interferență hardware și anti-interferență software. Printre ele, anti-gardismul hardware este aplicarea celui mai de bază și mai important sistem de măsuri anti-jambing, în general din rezistența și prevenirea celor două aspecte pentru a inhiba interferența, principiul general este de a inhiba și elimina sursa de interferență, tăietoare Opriți interferența la canalul cuplat al sistemului, reduceți sensibilitatea semnalului de interferență a sistemului. Măsuri specifice pot fi utilizate în izolarea ingineriei, filtrarea, ecranarea, împământarea și alte metode.
1, așa-numita izolare de interferență, se referă la sursa de interferență din circuit și sensibil la o parte a interferenței de izolare, astfel încât să nu apară conexiune electrică. În sistemul de acționare de control al frecvenței, de obicei între alimentările de alimentare și circuitele amplificatorului de pe linia electrică folosind transformatoare de izolare pentru a evita conducerea interferenței, transformatorul de izolare a sursei de alimentare poate fi aplicat la transformatorul de izolare a zgomotului.
2, în linia de sistem pentru a seta rolul filtrului este de a suprima semnalul de interferență de la invertor prin interferența de conducere a liniei electrice la sursa de alimentare din motor. Pentru a reduce zgomotul și pierderea electromagnetică, partea de ieșire a convertorului de frecvență poate fi configurată filtrul de ieșire; Pentru a reduce interferența sursei de alimentare, partea de intrare a convertorului de frecvență poate fi configurată filtrul de intrare. Dacă există echipamente electronice sensibile în linie, un filtru de zgomot de alimentare poate fi setat pe linia de alimentare pentru a evita interferența de conducere. În circuitele de intrare și ieșire ale invertorului, pe lângă componentele armonice inferioare de mai sus, există mulți curenți armonici de înaltă frecvență, care își vor răspândi energia în diferite moduri de a forma semnale de interferență către alte echipamente. Filtrele sunt principalele mijloace utilizate pentru atenuarea componentelor armonice cu frecvență mai mare. În funcție de locul în care sunt utilizate, pot fi clasificate ca.
(1) Filtre de intrare Există de obicei două tipuri de filtre:
o. Filtrele de linie sunt compuse în principal din bobine inductive. Atenuează curenții armonici cu frecvență mai mare prin creșterea impedanței liniei la frecvențe înalte.
b. Filtrele de radiații sunt compuse în principal din condensatoare de înaltă frecvență. Acesta va absorbi componentele armonice de frecvență ridicată cu energie radiantă.
(2) Filtrul de ieșire este, de asemenea, dintr -o bobină inductivă. Poate slăbi eficient componentele armonice ridicate din curentul de ieșire. Nu numai că joacă rolul de anti-interferență, dar slăbește și cuplul suplimentar cauzat de curentul armonic ridicat din motor. Pentru măsurile anti-interferență ale rezultatelor convertorului de frecvență, următoarele aspecte trebuie să fie acordate atenție:
o. Condensatoarele nu au voie să fie conectate la partea de ieșire a convertorului de frecvență, pentru a nu produce un curent de încărcare mare (sau descărcare) în momentul conducției de tub invertor (oprirea), care poate deteriora tubul invertor;
b. Când filtrul de ieșire este compus din circuit LC, partea laterală a condensatorului de acces din filtru trebuie să fie conectată cu partea motorului.
3, protejarea sursei de interferență este cea mai eficientă modalitate de a suprima interferența. De obicei, convertorul de frecvență în sine cu ecranare a fierului, pentru a preveni scurgerea interferenței electromagnetice; Linia de ieșire este cea mai bine protejată cu conducta de oțel, mai ales atunci când se controlează convertorul de frecvență cu semnale externe, linia de semnal este necesară să fie cât mai scurtă (în general în 20 m), iar linia de semnal folosind o ecranare cu două nuclee și cu Linia principală de alimentare (AC380V) și linia de control (AC220V) sunt complet separate de aceeași conductă sau jgheab de linie, nu se pune niciodată în jurul liniilor de echipamente sensibile electronice necesită și ecranare. Pentru a face eficient protejarea, scutul trebuie să fie întemeiat în mod fiabil.
4, împământarea corectă poate face ca sistemul să inhibe eficient interferențele străine, dar și să reducă echipamentul în sine la interferențele lumii exterioare. În aplicarea efectivă a sistemului, datorită sistemului de alimentare zero linia zero (linia centrală), solul (împământare de protecție, împământarea sistemului) nu este împărțită, pământul de ecranare a sistemului de control (pământul de protecție a semnalului de control și principalul circuitului conductorului de protecție ) a conexiunii haotice, reducând considerabil stabilitatea și fiabilitatea sistemului.
Pentru invertoare, împământarea corectă a terminalului principal PE (E, G) este un mijloc important de îmbunătățire a capacității invertorului de a suprima zgomotul și de a reduce interferența invertorului, deci trebuie luată foarte în serios în aplicații practice. Zona în secțiune transversală a conductorului de împământare a invertorului ar trebui să fie în general nu mai mică de 2,5 mm2, iar lungimea trebuie controlată la 20 m. Se recomandă ca împământarea invertorului și a altor echipamente electrice să se îndrepte separate, să nu poată fi un teren comun.
5, utilizarea reactorului
În curentul de intrare al convertorului de frecvență în componentele armonice cu frecvență mai mică (a 5 -a armonică, a 7 -a armonică, a 11 -a armonică, a 13 -a armonică, etc.) a reprezentat o proporție foarte mare, pe lângă posibile interferențe cu funcționarea normală a altor echipamente , dar și pentru că consumă o cantitate mare de putere reactivă, astfel încât linia factorului de putere să fie mult redusă. Îndepărtarea unui reactor în circuitul de intrare este o modalitate eficientă de a suprima curenții armonici mai mici. În funcție de poziția de cablare, există două tipuri principale:
(1) Reactorul conectat în serie între sursa de alimentare și partea de intrare a invertorului. Principalele sale funcții sunt:
o. Crește factorul de putere la (0. 75-0. 85) prin suprimarea curentului armonic;
b. Slăbiți curentul de intrare în circuitul de intrare la invertor;
C, slăbește impactul dezechilibrului tensiunii de alimentare.
(2) Reactorul DC conectat în serie între podul redresor și condensatorul filtrului. Are o singură funcție, care este de a slăbi componentele armonice ridicate din curentul de intrare. Cu toate acestea, este mai eficient decât reactorul AC în îmbunătățirea factorului de putere, care poate atinge 0. 95 și are avantajele structurii simple și dimensiunilor mici.
6, Cablaj rațional
Pentru semnalul de interferență propagat prin metoda de inducție, poate fi slăbit de modul de cablare rațională. Metodele specifice sunt:
(1) linia electrică și linia de semnal a echipamentului ar trebui să fie departe de liniile de intrare și ieșire ale invertorului;
(2) Alte linii electrice ale echipamentelor și liniile de semnal trebuie evitate și liniile de intrare și ieșire a invertorului paralel;
În al patrulea rând, concluzia
Prin analiza surselor și căilor de propagare de interferență în procesul de aplicare a convertorului de frecvență, au fost prezentate contramăsuri practice pentru rezolvarea acestor probleme. Odată cu aplicarea continuă a noilor tehnologii și a noilor teorii despre convertoarele de frecvență, atenția asupra cerințelor EMC ale convertoarelor de frecvență a devenit o problemă cu care trebuie să se confrunte cu proiectarea și aplicarea sistemelor de acționare a controlului vitezei de frecvență și este, de asemenea, una dintre Taste pentru aplicarea și promovarea convertorului de frecvență. Aceste probleme existente în convertorul de frecvență sunt de așteptat să fie rezolvate prin funcția și compensarea convertorului de frecvență în sine. Site -ul industrial și mediul social al cerințelor convertorului de frecvență continuă să se îmbunătățească, pentru a răspunde nevoilor reale ale adevăratului convertor de frecvență „verde” va apărea în curând. Considerăm că problema EMC a invertorului va fi rezolvată eficient.