U različitim industrijskim upravljačkim sustavima, uz široku uporabu elektroničkih uređaja, poput pretvarača frekvencija, elektromagnetska smetnja sustava je sve ozbiljnija, odgovarajuće tehnike dizajna anti-interferencija (tj. Elektromagnetska kompatibilnost EMC) sve je važnije . Smetnje sustava pretvarača frekvencije ponekad mogu izravno uzrokovati oštećenja hardvera na sustavu, a ponekad ne može oštetiti hardver sustava, ali često čini da program mikroprocesorskog sustava program izvan kontrole, što rezultira kontrolnim kvarovima, uzrokujući tako opremu i nesreće u proizvodnji. Stoga je kako poboljšati sposobnost i pouzdanost sustava i pouzdanost važan dio razvoja i primjene uređaja za automatizaciju ne mogu se zanemariti, već i jedan od ključeva aplikacije i promocije tehnologije kontrole računala. Kada je riječ o problemu anti-interferencije pretvarača frekvencije, prije svega, trebali bismo razumjeti izvor smetnji, način širenja, a zatim poduzeti različite mjere za ove smetnje.
Prvo, izvor smetnji pretvarača
Prvo je smetnje vanjske mreže napajanja. Harmonična smetnja u mreži uglavnom kroz pretvarač smetnje napajanja pretvarača. U napajačkoj mreži postoji veliki broj harmoničnih izvora kao što su razna oprema za ispravljanje, AC i DC oprema za razmjenu, oprema za podešavanje elektroničkog napona, nelinearna opterećenja i oprema za rasvjetu. Sve ove opterećenja čine napon i struju u mreži kako bi se stvorio izobličenje valnog oblika, stvarajući tako štetne smetnje za drugu opremu u mreži. Napajanje frekvencijskog pretvarača iz zagađene smetnje izmjenične napajanja ako se nije riješeno, buka mreže bit će kroz pretvarač frekvencije frekvencije mrežnog kruga. Smetnje napajanja na pretvarač frekvencije su (1) prekomjerni napon, podnaponski napon, trenutni gubitak snage (2) nalet, pad (3) Puls napona šiljaka (4) radiofrekvencijske smetnje.
1, oprema za pretvarač tiristora na smetnju pretvarača
Kada u mreži napajanja postoji oprema za pretvaranje tiristora velikog kapaciteta, jer tiristor uvijek provodi u dijelu svake fazne polu-ciklusa, lako je napraviti mrežni napon, a valni oblik ozbiljno iskrivljen. Omogućuje da se krug ispravljača na ulaznoj strani pretvarača ošteti zbog pojave velikog napona obrnutog preokreta, što može dovesti do raspada ulaznog kruga i izgaranja.
2, Smetnja kondenzatora kompenzacije snage s pretvaračem frekvencije
Snažni sektor faktora snage jedinice za napajanje ima određene zahtjeve, iz tog razloga mnogi korisnici se nalaze u trafostanici koristeći metodu kompenzacije centraliziranog kondenzatora za poboljšanje faktora snage. U prolaznom procesu unosa ili izrezanja kompenzacijskog kondenzatora, mrežni napon vjerojatno će imati vrlo visoku vršnu vrijednost, što je rezultat, od kojih se dioda ispravljača frekvencijskog pretvarača može podvrgnuti prekomjernom obrnutom naponu i raspadanju.
Drugo, sam pretvarač u vanjsku smetnju. Most ispravljača pretvarača je nelinearno opterećenje na mreži, a harmonike koje stvara stvara harmonične smetnje drugim elektroničkom i električnom opremom na istoj mreži. Osim toga, pretvarač pretvarača frekvencije uglavnom prihvaća PWM tehnologiju, prilikom rada u načinu prebacivanja i izvršavanju prebacivanja brzih brzina, stvara puno buke spajanja. Stoga je pretvarač izvor elektromagnetskih smetnji na drugu elektroničku i električnu opremu u sustavu.
Ulazne i izlazne struje pretvarača sadrže mnogo visokih harmonika. Uz niže harmonike koje mogu predstavljati reaktivni gubitak napajanja napajanja, postoje mnoge harmonične komponente vrlo visoke frekvencije. Oni će svoju energiju širiti na različite načine, formirajući smetnje na samog pretvarača i drugu opremu.
(1) Ulazni valni oblik Ulazna strana pretvarača je diodi ispravljač i krug filtra kondenzatora. Očito postoji struja punjenja na mostu ispravljača samo kada je naponski napon UL napajanja veći od istosmjernog napona UD na krajevima kondenzatora. Stoga se struja punjenja uvijek pojavljuje u blizini vrijednosti amplitude napona napajanja u obliku diskontinuiranog udarnog vala. Ima jaku visoku harmoničnu komponentu. Podaci pokazuju da su harmonične komponente pete i 7. harmonike u ulaznoj struji najveće, a to su 80% i 70% temeljnog vala od 50 Hz.
(2) Izlazni napon i valni oblici struje Velika većina mosta pretvarača koristi se SPWM modulacija, izlazni napon za radni ciklus prema sinusoidnoj raspodjeli niza vala u obliku pravokutnog oblika; Zbog induktivne prirode namota motornog statora, struja statora vrlo je blizu sinusoidnom valu. Međutim, harmonične komponente jednake frekvenciji nosača su i dalje velike.
Drugo, širenje signala smetnje
Pretvaranje frekvencije može proizvesti veće harmonike snage, zbog veće snage, druga oprema na smetnji sustava je jaka, njegov je interferencijski put i opći put elektromagnetske interferencije dosljedan, uglavnom podijeljen na provodljivo (tj. Spajanje kruga), elektromagnetsko zračenje, induktivno spajanje. Konkretno: prije svega, okolna elektronička i električna oprema za proizvodnju elektromagnetskog zračenja; Drugo, motor s izravnim pogonom za proizvodnju elektromagnetske buke, povećava se potrošnja željeza i bakra; i smetnje provođenja napajanja, putem distribucijske mreže na drugu opremu u sustavu; i na kraju pretvarač u susjedne druge linije za proizvodnju induktivne spojke, indukcije napona ili struje smetnji. Slično tome, signal smetnji u sustavu kroz isti način da ometa normalan rad pretvarača.
(1) Metoda spajanja kruga, to jest, kroz širenje mreže napajanja. Budući da je ulazna struja ne-sinusoidna, kada je kapacitet pretvarača velik, napravit će izobličenje mrežnog napona, utječući na rad druge opreme, a istodobno izlazna strana smetnji provodljivosti koju generira izravna Pogon gubitka motornih bakra, gubitak željeza značajno se povećao, utječući na radne karakteristike motora. Očito je da je ovo glavni način širenja signala interferencije ulazne struje pretvarača.
(2) Induktivno spajanje Kada je ulazni krug ili izlazni krug pretvarača blizu kruga druge opreme, visoki harmonični signal pretvarača bit će spojen na drugu opremu indukcijom. Postoje dva načina indukcije:
A, elektromagnetski indukcijski način, što je glavni način signala smetnje struje;
B, Elektrostatički indukcijski način, što je glavni način signala smetnji napona.
(3) Zračenje u zraku, tj. Elektromagnetsko zračenje u zrak, što je glavni način širenja visokofrekventnih harmoničnih komponenti.
Treće, protumjere protiv interprenzornih sustava za kontrolu frekvencije
Prema osnovnim principima elektromagnetizma, stvaranje elektromagnetskih interferencija (EMI) mora imati tri elementa: izvori elektromagnetskih interferencija, elektromagnetske interferencijske putove, elektromagnetske smetnji osjetljive sustave. Da bi se spriječile smetnje, mogu se koristiti hardver protiv interferencije i softvera protiv interferencije. Među njima, hardversko anti-jamiranje je primjena najosnovnijeg i važnog sustava za mjere protiv jamstva, općenito iz otpornosti i prevencije dvaju aspekata za inhibiranje smetnji, opći je princip inhibiranje i uklanjanje izvora smetnji, rez Izvan smetnji na kanal spojeni sustav, smanjite osjetljivost signala smetnje sustava. Specifične mjere mogu se koristiti u inženjerskoj izolaciji, filtriranju, zaštiti, uzemljenju i drugim metodama.
1, takozvana smetnje izolacije, odnosi se na izvor smetnje iz kruga i osjetljiv na smetnji dio izolacije, tako da se oni ne pojave električnim spojevima. U sustavu upravljačkog pogona frekvencije, obično između krugova napajanja i pojačala na liniji snage pomoću izolacijskih transformatora kako bi se izbjeglo provođenje smetnji, transformator izolacije napajanja može se primijeniti na transformator izolacije buke.
2, u sistemskoj liniji za postavljanje uloge filtra je suzbijanje interferencijskog signala iz pretvarača kroz smetnje provodljivosti napajanja na napajanje iz motora. Da bi se smanjila elektromagnetska buka i gubitak, izlazna strana frekvencijskog pretvarača može se postaviti izlazni filter; Da bi se smanjila smetnja napajanja, ulazna strana pretvarača frekvencije može se postaviti ulaznim filtrom. Ako u liniji postoji osjetljiva elektronička oprema, na elektroenergetskoj liniji može se postaviti filter za buku napajanja kako bi se izbjegle smetnje u provođenju. U ulaznim i izlaznim krugovima pretvarača, pored gore navedenih nižih harmoničnih komponenti, postoje mnoge visokofrekventne harmonične struje, koje će njihovu energiju širiti na različite načine kako bi se formirale smetnje na drugu opremu. Filteri su glavno sredstvo koje se koristi za ublažavanje harmoničnih komponenti viših frekvencija. Ovisno o tome gdje se koriste, mogu se kategorizirati kao.
(1) Ulazni filtri Obično postoje dvije vrste filtera:
a. Linijski filtri uglavnom se sastoje od induktivnih zavojnica. Ona smanjuje harmonične struje veće frekvencije povećavajući impedanciju linije na visokim frekvencijama.
b. Filteri zračenja uglavnom se sastoje od visokofrekventnih kondenzatora. Apsorbirat će harmonične komponente visoke frekvencije s blistavom energijom.
(2) Izlazni filter Sastoji se i od induktivne zavojnice. Može učinkovito oslabiti visoke harmonične komponente u izlaznoj struji. Ne samo da igra ulogu anti-mijenjanja, već i slabi dodatni okretni moment uzrokovan visokom harmoničnom harmoničnom strujom u motoru. Za mjere anti-interferencije izlaza pretvarača frekvencije, sljedeći aspekti moraju se obratiti pažnji na:
a. Kondenzatori ne smiju biti povezani s izlaznom stranom pretvarača frekvencije kako ne bi stvorili veliku vršnu punjenje (ili ispuštanje) struju u trenutku provodljivosti pretvarača (isključivanje), što može oštetiti cijev pretvarača;
b. Kada se izlazni filter sastoji od LC kruga, strana pristupnog kondenzatora u filtru mora biti povezana s motorom.
3, zaštita izvora smetnji najučinkovitiji je način suzbijanja smetnji. Obično sam pretvarač frekvencije s oklopkom željeza, kako bi se spriječilo istjecanje elektromagnetskih smetnji; Izlazna linija najbolje je zaštićena čeličnom cijevi, posebno pri upravljanju pretvaračem frekvencije vanjskim signalima, signalna linija je potrebna da bude što kraća (općenito unutar 20 m), a signalna linija pomoću dvojezgrene zaštite i sa Glavna dalekovoda (AC380V) i upravljačka linija (AC220V) u potpunosti su odvojeni od istog cjevovoda ili korita, nikad se ne stavljaju oko elektroničke linije opreme također zahtijevaju zaštitu. Da bi se zaštita učinila učinkovitim, štit mora biti pouzdano utemeljen.
4, ispravno utemeljenje može učiniti da sustav učinkovito inhibira strane smetnje, ali i za smanjenje same opreme na vanjsku smetnju vanjskog svijeta. U stvarnoj primjeni sustava, zbog nulte linije za napajanje sustava (središnja linija), tlo (zaštitno uzemljenje, uzemljenje sustava) nije podijeljen, kontrolni sustav za oklop za zaštitu kontrolnog signala (tlo upravljačkog signala i glavni teret za zaštitu vodiča ) kaotične veze, uvelike smanjujući stabilnost i pouzdanost sustava.
Za pretvarače, ispravno uzemljenje terminala glavnog kruga PE (E, G) važno je sredstvo za poboljšanje sposobnosti pretvarača da suzbija buku i smanjenje smetnji pretvarača, tako da se u praktičnim primjenama mora shvatiti vrlo ozbiljno. Područje presjeka vodiča za podzemlje pretvarača općenito bi trebalo biti ne manje od 2,5 mm2, a duljina treba kontrolirati unutar 20 m. Preporučuje se da uzemljenje pretvarača i druge opreme za napajanje odvojeno ne može biti zajedničko.
5, upotreba reaktora
U ulaznoj struji pretvarača frekvencije u nižim frekvencijskim harmoničnim komponentama (5. harmonična, 7. harmonična, 11. harmonična, 13. harmonika, itd.) Izvrsila je i vrlo visoki udio njih, osim mogućih smetnji u normalnom radu druge opreme , ali i zato što konzumiraju veliku količinu reaktivne snage, tako da se linija faktora snage uvelike smanjuje. String Reactor unutar ulaznog kruga učinkovit je način suzbijanja nižih harmoničnih struja. Ovisno o položaju ožičenja, postoje dvije glavne vrste:
(1) Reaktor povezan u nizu između napajanja i ulazne strane pretvarača. Njegove glavne funkcije su:
a. Povećajte faktor snage na (0. {75-0. 85) suzbijanjem harmonične struje;
b. Oslabiti inrush struju u ulaznom krugu na pretvarač;
C, oslabi utjecaj neravnoteže napona napajanja.
(2) DC reaktor povezan u seriji između mosta ispravljača i kondenzatora filtra. Ima jednu funkciju, koja je oslabiti visoke harmonične komponente u ulaznoj struji. Međutim, učinkovitiji je od izmjeničnog reaktora u poboljšanju faktora snage, koji može doseći 0. 95, i ima prednosti jednostavne strukture i male veličine.
6, racionalno ožičenje
Za interferencijski signal koji se širi metodom indukcije može se oslabiti putem racionalnog ožičenja. Specifične metode su:
(1) linijska linija i signalna linija opreme trebaju biti daleko od ulaznih i izlaznih linija pretvarača;
(2) treba izbjegavati ostale dalekovode i signalne linije i ulazne linije pretvarača i izlazne linije paralelne;
Četvrto, zaključak
Analizom izvora i staza širenja uplitanja u proces primjene pretvarača frekvencije, iznesene su praktične protumjere za rješavanje ovih problema. Uz kontinuiranu primjenu novih tehnologija i novih teorija o pretvaračima frekvencija, pozornost na EMC zahtjeve pretvarača frekvencija postala je problem s kojim se moraju suočiti s dizajnom i primjenom pogonskih sustava pretvarača frekvencije, a ujedno je i jedan od Tipke primjene i promocije pretvarača frekvencije. Očekuje se da će ovi problemi koji postoje u pretvaraču frekvencije riješiti funkcijom i kompenzacijom samog pretvarača frekvencije. Industrijsko mjesto i društveno okruženje zahtjeva za pretvaranjem učestalosti i dalje se poboljšavaju kako bi se zadovoljile stvarne potrebe stvarnog "zelenog" pretvarača učestalosti. Vjerujemo da će EMC problem pretvarača biti učinkovito riješen.