在各種工業控制系統中,隨著變頻器(以下簡稱—VFD)等電力電子設備的使用,系統的電磁干擾也越來越。說到變頻器的抗干擾問題,先要了解干擾的來源和傳播方式,然后采取不同的措施。下面跟隨奇峰小編一起了解變頻器在電氣控制柜中干擾問題要如何解決?
變頻器在電氣控制柜中干擾問題要如何解決:
一、VFD干擾源。
來自外部電網的干擾。電網中的諧波干擾是由變頻調速器的電源干擾引起的,電網中存在著較大量的諧波源,如各種整流裝置、交直流開關裝置、電子調壓器、非線性負載和照明裝置等。
1. 晶閘管變流裝置對VFD的干擾。
當電網中存在較大容量晶閘管變流器時,由于晶閘管會在每相半周的部分時間內導通,容易造成電網電壓陷波和波形嚴重畸變。過大的反向恢復電壓可能會損壞VFD輸入側的整流電路,導致輸入電路擊穿和燒壞。
2. 功率補償電容器對變頻器的干擾。
電力部門對電氣設備的功率因數有要求。較多用戶在變電站采用集中電容補償來提升功率因數。在補償電容開通或關斷的瞬態過程中,電網電壓可能有較高的峰值,因此VFD的整流二極管可能會因反向電壓過大而擊穿。
VFD對外界的自我干擾。VFD整流橋對電網來說是一種非線性負載,它所產生的諧波會對同一電網中的其它電子電氣設備造成諧波干擾。大多數VFD逆變器采用PWM技術,當工作在開關模式和高速開關時會產生較大的耦合噪聲。因此,變頻器是系統中其他電子電氣設備的電磁干擾源。
VFD的輸入和輸出電流包含較多高次諧波分量。除了低次諧波可以構成無功功率損耗在電源中,也有許多較高頻諧波分量。它們將以各種方式傳播自己的分量,并對VFD本身和其他設備形成干擾信號。
二、干擾信號的傳播方法。
變頻器會產生較高功率諧波。于功率大,對系統中其他設備有較強的干擾。其干擾方法與一般電磁干擾相同,它先對周圍的電子電氣設備產生電磁輻射。對于直驅電機產生電磁噪聲,增大了電機的鐵耗和銅耗。而通過配電網干擾系統的電源和其他設備后,VFD感應耦合到其他相鄰線路,感應干擾電壓或電流。同樣,系統中的干擾信號也會以同樣的方式干擾VFD的正常工作。
(1)電路耦合圖案在電力網絡中傳播。由于輸入電流是非正弦波,當VFD容量較大時,電網電壓會發生畸變,影響其他設備工作人員的工作。在輸出端產生的導通干擾將大大增加直驅電機的銅損和鐵損,影響電機的運行特性。
(2)電感耦合法。當變頻器的輸入電路或輸出電路與其他設備的電路接近時,變頻器的高次諧波信號會電感耦合到其他設備上。
a.電磁感應是電流干擾信號的方式。
b.靜電感應是電壓干擾信號的方式。
(3)空氣輻射是指通過電磁波向空氣中輻射,它是高頻諧波分量的傳播方式。
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