浅析变频器应用过程中的干扰及其抑制

摘要：变频调控器是集多项自动控制技术与一身的高科技技术,其在调速与节能的优势上获得广泛的应用,目前,该技术主要采取软启动的模式,大大降低了设备与电机的机械冲击,延长了设备和电机的使用寿命。但是从其应用现状来看,去会受到一些外来因素的干扰,必须采取有效地对策加以抑制,本文对此展开探讨。

关键词：变频器 应用过程 干扰 抑制

随着科学技术的发展,变频器以其节电、节能、高效的优势得到了广泛的应用,提升了劳动效率,增加了经济效益,在其应用过程中会受到现场供电设备或者是用电设备对其产生一定的影响,而且变频器本身产生的高次谐波也会干扰到周围的设备运行,这将直接影响到系统的良性运行,同时也会影响到电气设备的正常运行,这就需要采取有效的措施对其进行管理,抑制其干扰,

1、变频调速系统的主要干扰源及干扰途径

1.1 主要的电磁干扰源

所谓的电磁干扰,俗称电磁骚扰,外部噪声和无用信号在接收中导致的电磁干扰,其主要传播途径是利用电路传到或者是以场的形式进行传播。变频器的整流桥对电网来说属于非线性负载,其产生的谐波将会影响其他设备的运行,造成干扰。同时,一般的变频器逆变器通常都会采用PWM技术,其在进行切换的过程中,将会产生大量的噪声,所以,变频器对于正常运行的电气设备属于电磁干扰源。另外,在电网中存在很多谐波,电网谐波干扰主要是对变频器的供电电源产生干扰,必须及时处理,否则就会影响到电网系统的正常运行,同时,共模干扰也会影响变频器的控制信号。

1.2 电磁干扰传播的途径

变频器可以产生较大的谐波,可以产生非常大的干扰,其与一般的电磁干扰途径是一样的,由电磁辐射、传导、感应耦合共同构成,具体来说,主要可以分为以下几个部分:

第一,对电子设备产生电子辐射

如果变频器没有处于全封闭的金属外壳内,其就存在传播途径,可以传播电磁波,其产生的辐射场强弱与干扰源的电流成正比,同时设备的等效辐射阻抗与干扰源的发射频率也会产生一定的影响。同样,变频器外部的电子设备也会对变频器造成一定的干扰。

第二,远距离干扰的传导

电磁干扰可以通过与其连接的导线发向外部,也可以通过阻抗耦合或者是接地回路耦合将干扰带入其它电路,相比较而言,其可以传播的更远,其进入到中压网络,沿着其它的配电变压器进入到民用网络,导致与母线连接的设备受到危害。

第三,感应耦合的传播方式

这是介于以上二者之间的一种方式,也就是说当干扰的频率相对较低的时候,其辐射能力有限,同时无法与其他导体连接的情况下,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。

2、抑制电磁干扰的有效对策

针对以上情况,电磁干扰会产生较大的危害,对此,必须引起足够的重视,采取有效地对策抑制电磁干扰,提升电网运行的质量。结合工作的实际情况,我们看到电磁干扰必须具备一些条件才会形成,如果破坏其中一个条件就可以实现抑制的目的,我们可以将干扰源消除,同时也可以阻碍其干扰途径,另外,提升敏感系统的质量都可以实现抑制的目的,可以采用硬件或者软件不同的措施。本文主要分析基本的硬件抗干扰,具体来说,可以采用隔离、滤波、接地、屏蔽的方式来实现。

2.1 将干扰源隔离

具体实践就是将干扰源和容易受到干扰影响的部分进行隔离,使二者不发生联系,可以在调速系统将电源与放大器电路之间的电源进行隔离,避免受到干扰,同时也可以应用噪声隔离变压器,实现有效地控制。

2.2 设置滤波器

其主要是为了抑制电源及电动机受到干扰的信号的影响,减少电磁噪声与损耗,在输出侧可以设置输出滤波器,降低其对电源造成干扰。

2.3 对干扰源进行屏蔽

这是抑制干扰最为有效的对策,一般情况下,变频器自身都会采取有效的措施避免干扰泄露,同时也要加强对周围电子设备进行屏蔽,同时屏蔽罩必须要做接地处理。

2.4 将变频器接地

这是抑制噪声与干扰最有效的手段之一,良好的接地方式可以在很大程度上抑制内部噪声,防止外部干扰的侵入,增强系统的整体抗干扰能力,主要可以分为多点、一点、母线接地三种形式,要结合具体的情况决定,避免对设备造成不必要的干扰。

2.5 准确安装各项电子设备

变频器属于精密的电子设备,其安装的质量直接影响其工作的效率,准确的安装可以保证其安全无故障运行。变频器的安装对环境的要求非常高,一般规定其温度最低在-10℃,最高不得超过50℃;其海拔不能低于1000米,如果无法满足要求,要降蓉使用。一般的安装工艺有以下的要求:

第一,要保证控制柜中的所有设备接地状态良好,一般采用短、粗的接地线,并且与公共线相连。遵守国家的安装规范,严格控制施工质量。

第二,电源线与控制电缆分离

针对这一情况,额可以使用独立的线槽,如果必须发生交叉的情况下,最好垂直交叉。

第三,做好屏蔽处理

导线进行选用有屏蔽功能的,尽量缩短未屏蔽的区域,在资金充足的情况下,可以采用电缆套管。

第四,保证控制柜中的接触器具有灭弧的功能,这一点针对继电器控制的接触器特别重要。

第五,如果采用屏蔽和铠装电缆作为电机接线时,要将屏蔽层双端接地。

第六,采用滤波器

这主要是针对其在相对噪声较大的环境中的情况下,可以适当的采用滤波器,降低传导和辐射的干扰,实现效果最优化,同时保证其良好的导电性。

3、结语

总之,变频器在应用过程中可能会受到不同因素的干扰,影响其功能的发挥,随着新技术和新理论的应用,这些问题亟待解决,相信在人们的努力下,新型的变频器必将满足人们的需求,切实的改善现状,推动电网系统的发展。

参考文献

[1]吴胜奎.变频器的谐波危害及应对措施浅谈[J].现代经济信息,2009(18).