变频器引起传感器的干扰极其处理方法

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变频器低频干扰对温度传感器数据采集的影响

变频器低频干扰对温度传感器数据采集的影响

变频器低频干扰对温度传感器数据采集的影响(上海海洋石油局钻井分公司勘探六号)摘要:勘探六号共有三台泥浆泵,每台泵配两台变频电机,在使用过程中,每个泵经常会出现高温报警,以至于经常停机。

为彻底解决这一问题,我们反复测试,最终确认是虚假报警而不是真实的高温报警。

在测试过程中发现并非整个转速阶段都会报高温虚假报警。

只是在低泵速下才会出现,由此推断应该是变频低频段产生的谐波干扰了温度传感器数据的采集。

本文将从实际情况出发,从理论上分析出依据,当然变频器谐波干扰的实际情况是复杂的,得具体问题具体分析。

本文将着重这一事例,或者说仅这一种干扰情形做出理论分析关键词:变频器谐波干扰温度屏蔽低频一、问题的发生变频器是西门子的SINAMICS s120变频器。

通过一个cu320用矢量带编码器的控制方式来分别控制两个功率单元,从而驱动两个变频电机。

这不同于其他一拖二的配置,即一个变频器用不带编码器的矢量控制方式驱动两个电机,实际上可以理解为两个电机作为一个电机设置参数。

这不在本文中展开论述。

在使用泥浆泵过程中,经常会出现停机,查询报警信息,是电机高温报警。

尽管在程序中加长温度的数字滤波时间,但仍然出现,效果不明显。

为彻底弄清楚原因,更是担心经常性的高温对电机造成过早老化,在拖航期间,进行了仔细的排查。

最终确认并非真实温度过高。

二、检查的过程及数据记录首先,我们从最坏的可能出发,在没有找出真实原因前,我们假定实际就是电机高温造成的温度报警。

为此我们检查了通风,因为负荷小且相对稳定运行,通风对温度显示的影响不大。

检查电流在200A左右,为额定电流的20%。

由此推断,电机不会过载造成高温。

会不会局部高温?在测试过程中,发现两台电机的六个绕组温度显示并非一致,只要一个达到报警限制就会停机。

为此,我们用测温枪对电机电枢温度多个点进行了测量,没发现异常。

同时发现再开机后几十秒内就会达到报警值,停机后,几秒内就会到达正常值。

由此基本排除了真实高温的可能。

变频器维修中霍尔传感器的使用技巧

变频器维修中霍尔传感器的使用技巧

变频器维修中霍尔传感器的使用技巧霍尔传感器,是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。

霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。

后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,并且半导体的霍尔效应比金属强得多。

利用这现象制成的各种霍尔元件,被广泛应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。

霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。

通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

霍尔传感器的优势1、霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。

副边电流可以准确地反应原边电流的波形。

而普通互感器一般只适用于测量50Hz正弦波。

2、霍尔传感器的原边电路与副边电路之间完全电绝缘,绝缘电压一般为2KV至12KV,特殊要求可达20KV至50KV。

3、霍尔传感器精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量。

而普通互感器一般精度为3%至5%,且只适合50Hz正弦波形。

4、霍尔传感器线性度好,优于0.1% 。

5、霍尔传感器动态性能好:响应时间小于1μs,跟踪速度di/dt高于50A/μs 。

6、霍尔传感器模块这种优异的动态性能为提高现代控制系统的性能提供了关键的基础。

与此相比普通的互感器响应时间为10-12ms,它已不能适应工作控制系统发展的需要。

7、霍尔传感器工作频带宽:在0-100kHz频率范围内精度为1%,在0-5kHz 频率范围内精度为0.5%。

8、霍尔传感器的测量范围大:霍尔传感器模块为系统产品,电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。

9、霍尔传感器过载能力强:当原边电流超负荷,模块达到饱和,可自动保护,即使过载电流是额定值的20倍时,模块也不会损坏。

10、模块尺寸小,重量轻,易于安装,它在系统中不会带来任何损失。

11、模块的初级与次级之间的“电容”是很弱的,在很多应用中,共模电压的各种影响通常可以忽略,当达到几千伏/μs的高压变化时,模块有自身屏蔽作用。

变频器驱动板屏蔽方法

变频器驱动板屏蔽方法

变频器驱动板屏蔽方法
变频器驱动板的屏蔽方法主要有以下几种:
1. 金属屏蔽法:这是变频器最常用的屏蔽方法之一。

主要原理是使用金属屏蔽措施对电磁干扰产生的影响进行限制。

金属屏蔽材料常用的有铁板、铝板等。

在变频器周围合理布置金属屏蔽保护,可以大大缓解干扰问题,提高产品稳定性。

2. 电源线滤波法:这是针对电源干扰的屏蔽方法。

当电源中存在噪声时,使用电源线滤波器可以将噪声滤除,从而使变频器能够更好地工作和保护传感器等配件。

电源线滤波器只能保护电源侧的干扰问题。

3. 信号线距离法:指对变频器和传感器之间的距离进行控制。

通常,变频器和传感器之间距离越远、引入噪声的风险就越高。

因此,在线路的规划和设计中,需要合理布置信号线距离,以减少信号线引入噪声的风险。

4. 布线优化法:指优化变频器布线、信号线和电源线的走向和长度,减少干扰的产生。

变频器的布线应按照规范进行安装,减少电源线和信号线的交叉,避免同轴电缆与低电平信号线和控制线的交叉干扰。

5. 拆掉模块后运行屏蔽方法:根据具体的模块类型和电路设计,可能需要采取一系列的短接和连接操作来进行屏蔽。

这些操作可能涉及到将模块的特定引脚孔短接,将光耦初级短接,以及连接芯片的特定输出脚等。

这些步骤需
要详细的电路知识和操作经验,如果不确定如何进行,建议寻求专业人士的帮助。

以上是变频器驱动板的屏蔽方法,可以根据具体情况选择合适的屏蔽方法。

在实际生产中,变频器驱动板的屏蔽是必须要重视的问题,只有保证屏蔽措施的得当,才能保证设备的正常运转和生产质量。

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案一、引言变频器是一种广泛应用于工业领域的电力调节设备,它能够改变输入电源的频率和电压,从而控制电动机的转速和运行方式。

然而,变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,对周围的电子设备和系统造成不利影响。

本文将详细介绍变频器产生的干扰原因及解决方案。

二、干扰原因1. 电磁辐射干扰:变频器内部的电子元件和电路在工作时会产生高频电磁辐射,这些辐射会通过电源线、控制线等传导途径传播到其他设备或者系统,引起干扰。

2. 电磁感应干扰:变频器中的高频电流会在电源线和控制线上产生电磁感应,从而影响周围设备或者系统的正常工作。

3. 电源电压波动干扰:变频器的工作会对电源系统产生一定的负载,导致电源电压波动,进而影响其他设备的正常运行。

三、干扰影响1. 通信干扰:变频器的电磁辐射会对无线通信设备、传感器等产生干扰,导致通信质量下降或者无法正常通信。

2. 控制系统干扰:变频器的电磁感应干扰会对控制系统的传感器、执行器等产生影响,导致控制精度下降或者无法正常控制。

3. 电子设备故障:变频器引起的电源电压波动可能会对其他电子设备的电路稳定性产生影响,导致设备故障或者损坏。

四、解决方案1. 电源滤波器:通过在变频器电源输入端安装滤波器,可以有效地减少电源电压波动对其他设备的影响。

滤波器能够滤除电源中的高频噪声,提供稳定的电源供应。

2. 屏蔽措施:对变频器进行屏蔽处理,包括对电源线、控制线等进行屏蔽,可以减少变频器产生的电磁辐射干扰。

屏蔽材料的选择和布局合理性对屏蔽效果起着重要作用。

3. 地线连接:良好的地线连接可以有效地减少变频器的电磁感应干扰。

在安装变频器时,应确保变频器和其他设备的地线连接良好,减少接地电阻。

4. 滤波器:在变频器的输入端和输出端安装滤波器,可以有效地减少电磁干扰的传导。

输入端滤波器可以减少电源线上的电磁感应干扰,输出端滤波器可以减少对机电的干扰。

5. 策略调整:通过调整变频器的工作策略,如降低输出频率、增加开关频率等,可以减少电磁辐射干扰的产生。

10招应对ABB变频器常见故障(附维修对策与维修方法)

10招应对ABB变频器常见故障(附维修对策与维修方法)

ABB变频器应用非常广泛,使用过程中难免出现各种故障。

一般处理ABB变频器故障有两种方法(其他变频器故障处理亦相似):故障代码分析法和主电路分析法。

1、故障代码分析法ABB变频器有故障的话,在操作面板上都有相应的故障代码,一般处理变频器故障时,必须在操作面板上找到它的故障代码,根据故障代码再做深层次的分析。

下面根据个人在变频器维修过程中的经验和一些常见的故障代码,浅谈一些常见故障处理方法。

1.1故障代码:BRAKEFLT故障原因:制动器故障,制动器打开超时或制动器打开不到位。

处理方法:在现场打开制动器的罩子,程序中分别强制打开制动器线圈,观察制动器限位打开状态,如果制动器打不开或机构卡劲,更换制动器;如果限位打开距离限位感应片距离远,调整感应片的距离并确保其紧固(根据笔者多年的设备管理经验,电子感应式接近开关的故障率远低于机械开关,本部门大部分重要限位均由安装前的机械开关改进为电子感应式接近开关);如果制动器打开超时,可采用两种方法:①制动器打开稍微缓慢的情况下,把制动器打开延时时间加长;②制动器打开非常缓慢,此时必须更换新的制动器液力推杆。

1.2故障代码:MFCOMMERR故障原因:主、从总线通讯无效。

处理方法:检查主、从总线连接和主机CH:到从机CH:之间的光纤连接。

看看连接是否紧密,如果松动,需重新插入并确认连接可靠。

另外,还需检查光纤通讯是否正常以及光纤头是否清洁等,如果达不到要求的话,必须用精密电子仪器清洗剂清洗或者更换质量良好的光纤。

如果上述情况都正常还是无法消除故障的话,在程序中强制变频器接触器输出线圈动作5min左右,故障即可消除。

1.3故障代码:SHORTCIRCUIT故障原因:外部连接的电机电缆故障或变频器自身硬件故障。

处理方法:脱开变频器的输出线,用兆欧表测量三相对地绝缘情况和三相电组,如果电机或电缆有问题,更换电机和电缆;如果输出正常的话,就检查变频器的主回路,主要检查IGBT.逆变块和整流桥等。

浅论变频器防干扰的具体处理对策

浅论变频器防干扰的具体处理对策

浅论变频器防干扰的具体处理对策作者:沈曙光来源:《消费电子·理论版》2013年第07期摘要:通过对变频器应用系统中干扰来源及其传播途径的分析,提出了抗干扰的实际解决方法,阐述了在变频器应用系统设计和安装中抑制干扰的具体措施。

关键词:变频器;干扰;处理对策中图分类号:TN773 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-02变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。

它以很好的调速、节能性能,在各行各业中获得了广泛的应用。

由于其采用软启动,可以减少设备和电机的机械冲击,延长设备和电机的使用寿命。

随着科学技术的高速发展,变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中得到了广泛的应用,但随之也带来了一些干扰问题。

如现场的供电和用电设备会对变频器产生影响,变频器运行时产生的高次谐波也会干扰周围设备的运行。

变频器产生的干扰主要有三种:对电子设备的干扰、对通信设备的干扰及对无线电等产生的干扰。

对计算机和自动控制装置等电子设备产生的干扰主要是感应干扰;对通信设备和无线电等产生的干扰为放射干扰。

如果变频器的干扰问题解决不好,不但系统无法可靠运行,还会影响其他电子、电气设备的正常工作。

因此有必要对变频器应用系统中的干扰问题进行探讨,以促进其进一步的推广应用。

下面主要讨论变频器的干扰及其处理方法。

一、变频调速系统的主要电磁干扰源及途径(一)主要电磁干扰源电磁干扰也称电磁骚扰(EMI),是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰,通常是通过电路传导和以场的形式传播的。

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作高速切换时,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。

变频器电流传感器的故障诊断方法

变频器电流传感器的故障诊断方法

变频器电流传感器的故障诊断方法在变频调速过程中,电流信息与速度信息是必不行少的,需要它们两个的完善来支撑双闭环掌握的环节。

电流传感器在运行的过程中,会受到电流冲击等因素的干扰从而发生故障,导致系统崩溃。

对于它的故障诊断方法主要有以下几种。

(1)基于模型诊断方法。

这种诊断方法的基础是数学建模,也就是说数学模型在电动机上的应用。

其中,必需要用到观测器。

观测器所观测的信息与实际对电流传感器的测量信息做一个数据对比,从而推断故障。

利用全阶自适应观测器来产生一个残差,依据残差和给定的阈值推断电流传感器故障。

(2)基于信号诊断方法。

这种诊断方法是通过对信号的测量、对信号特征的辨别来诊断是否发生故障。

假如电流传感器发生了故障,那么就会显示出不同的信号特征,对其予以记录,故障信号特征与正常系统的特征不同,那么依据之前的阅历就可以精确地把握故障的定位,对其进行辨识,从而予以解决。

在没有障碍顺当运行时,各相的故障定位变量都将趋近一个固定值。

而在某相电流传感器故障后,这个值会与其他两相显著不同,从而定位故障。

(3)基于学问的故障诊断方法。

这种诊断方法的依据和基础与前两者略有不同,其需要实时数据与历史数据,兩者同时具备的状况下才能去诊断。

这种诊断,在实际应用中还是很广泛的。

在电流传感器消失故障之后,主要有3种方法进行修复。

(1)基于状态观测器的容错掌握方法。

这种方法就是通过对经过合理设计的观测器的观看与运用,捕获到精确的电流信号,在故障发生之后,运用所观测到的电流信息代替原本在传递的传感器信号,从而达到闭环掌握的效果。

变频器中,一般有两个相电流传感器,所以容错掌握应考虑单个相电流传感器的状况。

(2)基于坐标变换的容错掌握方法。

这种方法就是通过对坐标的计算与换算,构造出丢失的电流信息,也是一种变相的数学建模方法,通过数学方法对电流信息进行判定。

这种方法在实践中具有很大的可行性,一般都会通过坐标的变换得出α、β轴电流,进一步与已经计算出的电流数值进行比较,依据电流自身特性进行推断,从而完成故障诊断。

变频器干扰的产生及消除

变频器干扰的产生及消除

三相负载对称,没有零序电流
第3章 变频器干扰的产生与消除
2. 变频器出现零序电流的原因 因为整流管的电流不连续,三相电流时通时断,负载中 性点对电源中性点出现摆动,出现电位差。如果电动机 的外壳接地,定子绕组通过分布电容形成接地电流,该 电流也通过转子流向机壳。该电流破坏轴承的绝缘,使 轴承损坏。必要时电动机转子安装接地滑环。
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.2.5 变频器安装附件
1.避雷器 2.隔离开关 3.工作接触器 4.交流电抗器 5. 电磁滤波器 6.零序滤波器
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.3 电磁干扰故障的排除 3.3.1 电磁干扰的三种途径 变频器的干扰途径为:传导干扰、电磁波辐射干扰和磁场耦合干扰。
第3章 变频器干扰的产生与消除
1.传导干扰 是整流电源电流的不连续性造成的。他是沿着电源线传播,凡是接到该 电源上的电器,都要受到干扰。 2. 电磁波辐射干扰 是因为变频器输出端PWM波辐射造成的。是无线传播,当信号线离干扰 线较近时会受到干扰。 3.磁场耦合干扰 是电流流动在导线周围产生 的磁场形成的干扰。干扰距 离较近。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
3.减小零序电流的方法 1)接入电抗器,使电流变得较连续。 2) 在输入和输出端套入磁环,当三相电流平衡时,磁环 中的磁通为零;当出现不平衡电流时,不平衡电流在磁环 中产生磁通,磁环产生阻抗,阻止零序电流的流动。 这就是在变频器电源线上套瓷环的目的。
第3章 变频器干扰的产生与消除
第3章 变频器干扰的产生与消除
案例12:.输出高次谐波干扰液位计输出. 1.案例现象:由变频器控制电动机拖动一台液体设备。在运 行调试中,变频器启动运行正常,而控制液体的液位计读 数偏高。在液位低于下限值时,液位计输出>4mA;液 位未到设定上限值时,液位计却显示上限,致使变频器接 收停机指令,迫使变频器停止运行。 2.案例分析及处理:检查液位计,没有问题,这显然是变频 器的高次谐波干扰液位计,干扰传播途径是液位计的电源 回路或信号线。解决办法为: 将液位计的供电电源取自另一供电变压器,谐波干扰减弱, 再将信号线穿入钢管敷设,并与变频器主回路线隔开一定 距离。经这样处理后,谐波干扰基本消除,液位计工作恢 复正常。
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变频器引起传感器的干扰极其处理方法变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。

它以很好的调速、节能性能,在各行各业中获得了广泛的应用。

由于其采用软启动,可以减少设备和电机的机械冲击,延长设备和电机的使用寿命。

随着科学技术的高速发展,变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中,如变频调速在供水、空调设备、过程控制、电梯、机床等方面的应用,保证了调节精度,减轻了工人的劳动强度,提高了经济效益,但随之也带来了一些干扰问题。

现场的供电和用电设备会对变频器产生影响,变频器运行时产生的高次谐波也会干扰周围设备的运行。

变频器产生的干扰主要有三种:对电子设备的干扰、对通信设备的干扰及对无线电等产生的干扰。

对计算机和自动控制装置等电子设备产生的干扰主要是感应干扰;对通信设备和无线电等产生的干扰为放射干扰。

如果变频器的干扰问题解决不好,不但系统无法可靠运行,还会影响其他电子、电气设备的正常工作。

因此有必要对变频器应用系统中的干扰问题进行探讨,以促进其进一步的推广应用。

下面主要讨论变频器的干扰及其抑制方法。

2 变频调速系统的主要电磁干扰源及途径2.1 主要电磁干扰源电磁干扰也称电磁骚扰(EMI),是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰,通常是通过电路传导和以场的形式传播的。

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作高速切换时,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。

电网中存在大量谐波源,如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、非线性负载及照明设备等。

这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其他设备产生危害的干扰。

变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后,若不加以处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。

供电电源对变频器的干扰主要有过压、欠压、瞬时掉电;浪涌、跌落;尖峰电压脉冲;射频干扰。

其次,共模干扰通过变频器的控制信号线也会干扰变频器的正常工作。

2.2 电磁干扰的途径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,主要分电磁辐射、传导、感应耦合。

具体为:①对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;②对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电动机铁耗和铜耗增加,并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其他设备;③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。

下面分别加以分析。

(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,它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它电子、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(dv/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)传导上述的电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部发射,也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其它电路。

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:接自工业低压网络的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,并沿着其它的配电变压器最终又进入民用低压配电网络,使接自民用配电母线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它导体连接,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。

3 抗电磁干扰的措施据电磁性的基本原理,形成电磁干扰(EMI)须具备电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统等三个要素。

为防止干扰,可采用硬件和软件的抗干扰措施。

其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来抑制干扰,其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。

具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。

(1)隔离所谓干扰的隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使它们不发生电的联系。

在变频调速传动系统中,通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。

(2)滤波设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源及电动机。

为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器。

为减少对电源的干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。

若线路中有敏感电子设备,可在电源线上设置电源噪声滤波器,以免传导干扰。

(3)屏蔽屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。

通常变频器本身用铁壳屏蔽,不让其电磁干扰泄漏。

输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号控制变频器时,要求信号线尽可能短(一般为20m以内),且信号线采用双芯屏蔽,并与主电路及控制回路完全分离,不能放于同一配管或线槽内,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。

为使屏蔽有效,屏蔽罩必须可靠接地。

(4)接地实践证明,接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段。

良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。

变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式,要根据具体情况采用,要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。

单点接地指在一个电路或装置中,只有一个物理点定义为接地点。

在低频下的性能好;多点接地是指装置中的各个接地点都直接接到距它最近的接地点。

在高频下的性能好;混合接地是根据信号频率和接地线长度,系统采用单点接地和多点接地共用的方式。

变频器本身有专用接地端子PE端,从安全和降低噪声的需要出发,必须接地。

既不能将地线接在电器设备的外壳上,也不能接在零线上。

可用较粗的短线一端接到接地端子PE端,另一端与接地极相连,接地电阻取值<100Ω,接地线长度在20m以内,并注意合理选择接地极的位置。

当系统的抗干扰能力要求较高时,为减少对电源的干扰,在电源输入端可加装电源滤波器。

为抑制变频器输入侧的谐波电流,改善功率因数,可在变频器输入端加装交流电抗器,选用与否可视电源变压器与变频器容量的匹配情况及电网允许的畸变程度而定,一般情况下采用为好。

为改善变频器输出电流,减少电动机噪声,可在变频器输出端加装交流电抗器。

图1为一般变频调速传动系统抗干扰所采取措施。

以上抗干扰措施可根据系统的抗干扰要求来合理选择使用。

若系统中含控制单元如微机等,还须在软件上采取抗干扰措施。

(5)正确安装由于变频器属于精密的功率电力电子产品,其现场安装工艺的好坏也影响着变频器的正常工作。

正确的安装可以确保变频器安全和无故障运行。

变频器对安装环境要求较高。

一般变频器使用手册规定温度范围为最低温度-10℃,最高温度不超过50℃;变频器的安装海拔高度应小于1000m,超过此规定应降容使用;变频器不能安装在经常发生振动的地方,对振动冲击较大的场合,应采用加橡胶垫等防振措施;不能安装在电磁干扰源附近;不能安装在有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境;不能安装在潮湿环境中,如潮湿管道下面,应尽量采用密封柜式结构,并且要确保变频器通风畅通,确保控制柜有足够的冷却风量,其典型的损耗数一般按变频器功率的3%来计算柜中允许的温升值。

安装工艺要求如下:①确保控制柜中的所有设备接地良好,应该使用短、粗的接地线(最好采用扁平导体或金属网,因其在高频时阻抗较低)连接到公共地线上。

按国家标准规定,其接地电阻应小于4欧姆。

另外与变频器相连的控制设备(如PLC或PID控制仪)要与其共地。

②安装布线时将电源线和控制电缆分开,例如使用独立的线槽等。

如果控制电路连接线必须和电源电缆交叉,应成90°交叉布线。

③使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时,确保未屏蔽之处尽可能短,条件允许时应采用电缆套管。

④确保控制柜中的接触器有灭弧功能,交流接触器采用R-C抑制器,也可采用压敏电阻抑制器,如果接触器是通过变频器的继电器控制的,这一点特别重要。

⑤用屏蔽和铠装电缆作为电机接线时,要将屏蔽层双端接地。

⑥如果变频器运行在对噪声敏感的环境中,可以采用RFI滤波器减小来自变频器的传导和辐射干扰。

为达到最优效果,滤波器与安装金属板之间应有良好的导电性。

4 变频控制系统设计中应注意的其他问题除了前面讨论的几点以外,在变频器控制系统设计与应用中还要注意以下几个方面的问题。

(1)在设备排列布置时,应该注意将变频器单独布置,尽量减少可能产生的电磁辐射干扰。

在实际工程中,由于受到房屋面积的限制往往不可能有单独布置的位置,应尽量将容易受干扰的弱电控制设备与变频器分开,比如将动力配电柜放在变频器与控制设备之间。

(2)变频器电源输入侧可采用容量适宜的空气开关作为短路保护,但切记不可频繁操作。

由于变频器内部有大电容,其放电过程较为缓慢,频繁操作将造成过电压而损坏内部元件。

(3)控制变频调速电机启/停通常由变频器自带的控制功能来实现,不要通过接触器实现启/停。

否则,频繁的操作可能损坏内部元件。

(4)尽量减少变频器与控制系统不必要的连线,以避免传导干扰。

除了控制系统与变频器之间必须的控制线外,其它如控制电源等应分开。

由于控制系统及变频器均需要24V直流电源,而生产厂家为了节省一个直流电源,往往用一个直流电源分两路分别对两个系统供电,有时变频器会通过直流电源对控制系统产生传导干扰,所以在设计中或订货时要特别加以说明,要求用两个直流电源分别对两个系统供电。

(5)注意变频器对电网的干扰。

变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响,使电网波型严重畸变,可能造成电网电压降很大、电网功率因数很低,大功率变频器应特别注意。

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