變頻器的干擾防范措施
2004-07-28 00:00
在當(dāng)今的調(diào)速控制系統(tǒng)中，隨著變頻器等電子裝置的廣泛使用，系統(tǒng)的電磁干擾日益嚴(yán)重，抗干擾能力也無法與以前的直流可控硅調(diào)速 、滑差調(diào)速相提并論。變頻器本身就是諧波干擾源，從變頻器的結(jié)構(gòu)及工作原理方面分析，主回路是非線性的強電回路，通過改變50Hz工頻實現(xiàn)調(diào)速，不可避免的會對強電系統(tǒng)的電源 側(cè)和輸出側(cè)產(chǎn)生諧波干擾。同時，其控制回路則是弱電模擬或開關(guān)信號，其中主要是：
①４～２０ｍＡ電流信號回路（模擬）。
②１～５Ｖ／０～５Ｖ電壓信號回路（模擬）。
③開關(guān)信號回路，變頻器的開停、正反轉(zhuǎn)指令，與上位機的接口等（數(shù)字）。這樣的弱電信號更易受到串入干擾的影響，嚴(yán)重的情況下，甚至有用信號被完全“淹 沒”在干擾信號之中，導(dǎo)致系統(tǒng)死鎖、誤動作。 因此，在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計、布線、接地方式已經(jīng)成為不可忽視的重要因素。
1 強電側(cè)的抗干擾 對于強電干擾，主回路端子的正確接地是提高變頻器噪聲抑制能力和減小變頻器干擾的重要手段。一般應(yīng)在電源輸入側(cè)裝設(shè)由電容或壓敏電阻組成的電源濾波、吸收裝置。 再者，就是正確的接地方式。正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來干擾，又能降低設(shè)備本身對外界的干擾。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，一般不采用浮地和與系統(tǒng)直接接地 方式，而采用電容接地，選用的電容器要求具有良好的高頻特性和足夠的耐壓，從而為高頻諧波提供對地通路，并盡量采用專用接地線，避免與其他設(shè)備共用接地，按照一般要求，接地導(dǎo)線的截面積一般應(yīng)不小于2.5mm2，長度在20m以內(nèi)。
2 信號回路的抗干擾 首先，應(yīng)將控制電纜與主回路電纜或其它動力電纜分離鋪設(shè)，距離一般大于導(dǎo)體直徑的40倍以上，最低不得小于１０ｃｍ，或?qū)⒖刂齐娎|穿鐵管鋪設(shè)。雙絞線或雙絞屏蔽線對磁場的屏蔽效果明顯優(yōu)于單芯屏蔽線，絞合間距越小，鋪設(shè)的路線越短，抗干擾效果越好。對于采用標(biāo)準(zhǔn)4～20mA或1～5V模擬信號的控制線路，由于信號頻帶較窄，一般在變頻器一側(cè)實 施接地。控制裝置之間的信號電纜應(yīng)在線路對地分布電容大的一端接地，這樣能夠最大限度 地減少對地分布電容的影響。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了諸如光電隔離，數(shù)字濾波，以及上位機軟件容錯技術(shù)等新方法，效果更為顯著，已基本可以實現(xiàn)徹底地杜絕干擾。
……
摘自《中國水泥》2004年 07月號
①４～２０ｍＡ電流信號回路（模擬）。
②１～５Ｖ／０～５Ｖ電壓信號回路（模擬）。
③開關(guān)信號回路，變頻器的開停、正反轉(zhuǎn)指令，與上位機的接口等（數(shù)字）。這樣的弱電信號更易受到串入干擾的影響，嚴(yán)重的情況下，甚至有用信號被完全“淹 沒”在干擾信號之中，導(dǎo)致系統(tǒng)死鎖、誤動作。 因此，在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計、布線、接地方式已經(jīng)成為不可忽視的重要因素。
1 強電側(cè)的抗干擾 對于強電干擾，主回路端子的正確接地是提高變頻器噪聲抑制能力和減小變頻器干擾的重要手段。一般應(yīng)在電源輸入側(cè)裝設(shè)由電容或壓敏電阻組成的電源濾波、吸收裝置。 再者，就是正確的接地方式。正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來干擾，又能降低設(shè)備本身對外界的干擾。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，一般不采用浮地和與系統(tǒng)直接接地 方式，而采用電容接地，選用的電容器要求具有良好的高頻特性和足夠的耐壓，從而為高頻諧波提供對地通路，并盡量采用專用接地線，避免與其他設(shè)備共用接地，按照一般要求，接地導(dǎo)線的截面積一般應(yīng)不小于2.5mm2，長度在20m以內(nèi)。
2 信號回路的抗干擾 首先，應(yīng)將控制電纜與主回路電纜或其它動力電纜分離鋪設(shè)，距離一般大于導(dǎo)體直徑的40倍以上，最低不得小于１０ｃｍ，或?qū)⒖刂齐娎|穿鐵管鋪設(shè)。雙絞線或雙絞屏蔽線對磁場的屏蔽效果明顯優(yōu)于單芯屏蔽線，絞合間距越小，鋪設(shè)的路線越短，抗干擾效果越好。對于采用標(biāo)準(zhǔn)4～20mA或1～5V模擬信號的控制線路，由于信號頻帶較窄，一般在變頻器一側(cè)實 施接地。控制裝置之間的信號電纜應(yīng)在線路對地分布電容大的一端接地，這樣能夠最大限度 地減少對地分布電容的影響。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了諸如光電隔離，數(shù)字濾波，以及上位機軟件容錯技術(shù)等新方法，效果更為顯著，已基本可以實現(xiàn)徹底地杜絕干擾。
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