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变频器的干扰处理

      根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。以下内容是解决现场干扰的主要步骤:

   1)采用软件抗干扰措施:有源滤波器具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率,把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。

   2)进行正确的接地:通过现场的具体调研我们可以看到,现场的接地情况是不甚理想的。而正确的接地既可以是系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰,是解决变频器干扰最有效的措施。

   3)屏蔽干扰源:屏蔽干扰源是抑制干扰的很有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,可以不让其电磁干扰泄露,但变频器的输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号(从控制器上输出4-20mA信号)控制变频器时,要求该控制信号线尽可能短(一般为20m以内),且必须采用屏蔽双绞线,并与主电路线及控制线完全分离。此外,系统中的电子敏感设备线路也要求采用屏蔽双绞线,特别是压力信号。且系统中所有的信号线决不能和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内。为使屏蔽有效,屏蔽层必须可靠接地。

   4)合理的布线:具体方法有:设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入输出线;其它设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入输出线平行。

   5)干扰的隔离:所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使他们不发生电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。

   6)在系统线路中设置滤波器:设备滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等,可在该设备的电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。

      采用电抗器:在变频器的输入电流中频率较低的谐波成分(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其它设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因素大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。

       因此,变频器的抗干扰措施主要包括在变频器进线部分加装交流电抗器和滤波器,进线和出线采用屏蔽电缆,所有电缆的屏蔽层与电抗器、滤波器、变频器和电机的保护地共同接地,且该接地点与其他接地点分开,保持足够的距离。同时,信号电缆和变频器的动力电缆不要平行布置。

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