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解决变频器干扰问题的有效途径

2016-08-15湖北纵横科技有限责任公司湖北宜昌443000

山东工业技术 2016年16期
关键词:电磁辐射谐波变频器

刘 涛(湖北纵横科技有限责任公司,湖北 宜昌 443000)

解决变频器干扰问题的有效途径

刘 涛
(湖北纵横科技有限责任公司,湖北 宜昌 443000)

随着科技的发展,变频器变得越来越符合人们的要求,因此,在这个日新月异的社会上,变频器的使用变得越来越广泛。然而,虽然变频器在科技的进步下改善了许多,但是其仍然存在一些问题,变频器的干扰问题就是其中之一。变频器在使用中的干扰问题对人们的生产生活是十分重要的,因此,解决变频器干扰问题的有效途径值得我们去思考和讨论。本研究将会指出变频器产生干扰的原因,并在此基础上分析解决变频器干扰问题的有效途径,希望能对相关研究人员提供有效的帮助。

变频器;干扰;途径

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.233

0 引言

随着社会的发展,变频器被各行各业广泛的使用,其以自身独特的调速性以及优越的节能性征服了各行各业,成为各行各业调速系统离不开的一种变频设备。然而,虽然变频器具有很大的优点,但是其也存在着较大的缺点,就是当周围有其他电器设备,并正在运行时,它们会对变频器的运行产生影响,同时,变频器的运行所产生的波,也会影响到周围设备的运行,如果不解决这个问题,那么工厂面临的很可能就是巨大的损失,变频器系统若产生了问题,轻则造成系统运行出现硬件问题,甚至导致整个系统不受控制。重则甚至会造成机械设备运行中出现事故,对人们的生命财产安全造成威胁。因此,为了避免这个问题,研究人员更要加紧努力,从而解决变频器的干扰问题。

1 变频器产生干扰的原因

1.1外部对变频器产生干扰

变频器在使用过程中受到了种种干扰,若影响的因素有很多,可能有外部的因素的影响,也可能有内部因素的影响。外部因素的影响尤其值得我们去思考和讨论。所谓外部因素的干扰,可能包括来自于外部电网的干扰,变频器之所以能进行运转,主要靠的就是电网的供电,但是电网中的大幅电压却很可能给变频器带来干扰,电网中有着许多的谐波源,这些谐波源被应用在各个设备中,如交流电直流电互换设备等,这么多的谐波源内部存在众多负荷的电压,使得电网中的电流互相挤压,从而挤压的电流对电网中的变频器产生干扰,变频器内部的电流是受到挤压过的交流电。再者,供电电源还会对变频器产生干扰,供电电源如果不加以保护,那么对变频器就是一种威胁,如果供电电源内部电压过大或者不够,会产生瞬间掉电的现象,再者,射频干扰现象若不加以及时处理,那么供电电源内的电流会波形畸变的,后果是很严重的。同样的,外部还有一个重要因素,那就是电力补偿电容,为了满足众多用户的需求,电力公司只能采用集中电容补偿的方式,可是,这种办法有利的同时也有弊,在电容在进行补偿时,电压会急剧增加,瞬间达到最大值,变频器的电流接受管会因为瞬时电压过大而破裂,甚至被击穿,这也是值得我们注意的外部因素。

1.2内部对变频器产生干扰

相比较外部因素对变频器带来的干扰,内部因素对变频器的干扰强度也同样很大。变频器工作需要的重要工具就是逆变器,有了逆变器,变频器对其他众多设备来说都是电磁干扰源,每每在变频器工作时,进入变频器和输出变频器的电流中有着很大的谐波源,谐波源分有等级,电流中存在的谐波源既有高级的,也有低级的,但是,这些谐波源都会形成对变频器本身和其他设备的干扰信号。这些谐波源以各种途径将能量传播,这些能量成为了变频器的干扰。输出输入的交流电也是隐患,因为变频器自身的电动机性质是定子绕组性的,具有定子绕组性质的电流和谐波源是很像的,一定程度上他俩是近乎一致的,所以对输出和输入变频器的电流的波形还是应该控制的。

2 变频器产生干扰的种种途径

2.1电磁辐射使变频器产生干扰

电磁辐射,顾名思义,就是利用电磁波的形式形成辐射,进而辐射对变频器产生了干扰。细观电磁辐射的情况,一般电磁辐射是以发散式向四周辐射的,这周辐射的方式给变频器带来的干扰是很大的,因为它辐射出去的电磁波频率很高,电磁辐射是电磁波传播的主要的方式。电磁波在传播过程中产生辐射,在变频器在工作时,对变频器中的电流进行干扰,使其变成了经过挤压的交流电,这种交流电对变频器来说是污染性的电流,长时间存在于变频器中会对变频器带来很大影响,所以,电磁辐射的干扰对变频器是致命的,在变频器日常运行中,要尽可能的避免电磁波的辐射。

2.2传导途径使变频器产生干扰

利用传导途径使变频器产生干扰,其实换种说法就是电源网络传播对变频器产生干扰。变频器日常运行中需要输入电流,但是输入的电流一般都来自于电网中,所以,输入的电流普遍为非正弦波,非正弦波对变频器是有很大威胁的。在变频器接受电流管受到瞬间冲击时,电压瞬时增加,变频器内部的网络电压会瞬时畸变,变频器的内部容量也难以承受其电流的冲击。甚至于对变频器周边其他仪器的正常运行造成影响。输入电流如此,输出电流亦是如此,对变频器来说,输出端普遍放入传导干扰工具,这种传导干扰器会使得驱动器的电机内金属受损,甚至是生锈变质,影响了整个变频器电机运转的特性,所以,传导途径的干扰方式值得我们去思考和讨论,因为它也是重要的干扰方式。

2.3感应耦合使变频器产生干扰

感应耦合方式主要由两部分构成,其一是电磁感应方式,其二就是静电感应方式。感应耦合方式是除传导途径干扰方式和电磁辐射方式之外对变频器日常运行造成影响的第三大干扰方式。变频器日常运行需要很多的设备,这些设备协同工作才能使整个变频器设备正常工作,但是,当变频器的输出和输入电流的设备和其他协同设备距离近些时,变频器的谐波源的信号就会通过感应的方式耦合到那些协同设备中去,在感应过程中分为两种,就是上文提到的两种,其中电磁感应的方式是电流的信号被干扰时主要的干扰方式,静电感应方式虽不及电磁感应方式那么常见,但是其重要性还是值得我们去重视和思考。

3 解决变频器产生干扰的有效措施

3.1进行隔离

想要减小对变频器的干扰,对变频器进行隔离应该是最主要的方法。所谓隔离,换种说法来说,就是指在电流运行过程中,把变频器中的重要部分和干扰源隔离开来,让干扰源尽量不把干扰元素带到变频器的中枢中去。在变频调速传动系统中,一般都是对变频器的供电电源安装隔离变压器,防止供电电源中瞬时进入过大电流,防止电流电压过大使供电电源受到重击。对供电电源安装上隔离变压器还应该注意噪音,为减小供电电源的噪音,还可以有效安装上噪音隔离变压器,既可以减少电流干扰还可以减小噪音。

3.2进行接地

进行接地是减少变频器干扰的重要解决掉方法,所谓接地,就是将变频器中主要电源线与屏蔽地相连,减少电磁辐射等对变频器的影响。如果能正确的进行变频器接地措施,不仅可以减少电磁波等对变频器的影响,还可以减少变频器对其他协同设备的影响,所以,进行接地可以一举两得。在接地过程中要格外注意用来接地的电源线,电源线的横截面积不能过大也不能过小,一般在2平方米,长度也要控制住,不能过长也不能过短,控制在20米左右。在接地时,要尽量使变频器与协同设备距离近些。

4 结语

在变频器使用和运行过程中不可避免的会受到各种干扰,这些干扰可能来自于自身,也可能来自于变频器外部,各种因素对变频器带来的干扰方式有很多,有电磁辐射,电磁耦合方式等等,为了避免这各种各样的干扰,要找寻高效的方式减少干扰,因此,接地或者屏蔽技术得到了我们的重视。随着时代的进步,我们要积极对变频器进行改革,提高对变频器的要求,争取使变频器抗干扰技术得到提高。让变频器更好的为人们生产生活服务。

[1]李喜东等.变频器输出短路引起的过压故障分析[J].自动化技术与应用,2009,28(03):110-112.

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