王洪銀
【摘 要】變頻技術(shù)應(yīng)用日益廣泛,其功能和性能指標(biāo),是首先要受到關(guān)注的。變頻技術(shù)應(yīng)用中多出現(xiàn)干擾問題,影響了該技術(shù)的推廣,本文總結(jié)了幾種抑制干擾的應(yīng)對措施。
【關(guān)鍵詞】變頻器;干擾;抑制;接地;屏蔽
隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,交流變頻技術(shù)日趨成熟,在許多傳動領(lǐng)域可完全取代直流調(diào)速傳動,性能指標(biāo)毫不遜色。
作為變頻技術(shù)的核心部件——變頻器具備諸多功能,集電力電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體。體積越來越小,功能越來越完善。
變頻器為雙閉環(huán)自動控制系統(tǒng),通常是電壓和電流兩個負(fù)反饋環(huán),其中電壓環(huán)與外加速度環(huán)(即帶PG控制)為同級,可由跳線設(shè)置,根據(jù)需要選擇。CPU管理I/O接口,設(shè)置參數(shù),程序管理,監(jiān)測異常,自行偵測負(fù)載數(shù)據(jù),存儲并顯示故障情況。還可外接速度(甚至是電機(jī)傳動輸出的直線速度)、頻率、電流等參數(shù)顯示儀表。控制模式分為V/F控制,帶PG V/F控制,開環(huán)矢量控制,閉環(huán)矢量控制四種。調(diào)速方式有兩種選擇:1.多段式控制,最多可用9段頻率指令,最低可于6Hz寸動運(yùn)轉(zhuǎn)。2.模擬量(電壓0-10V,電流4-20mA)信號控制,無級調(diào)速。調(diào)速精度達(dá)到±3%-±0.03%,啟動轉(zhuǎn)矩可達(dá)150%Me。多功能輸出端子,分為兩種形式:其一為繼電器輸出,耐電壓高,電流容量大??勺鳛榕c變頻器連動設(shè)備的控制信號,比如制動器。其二為光耦合集電極開路電路輸出,抗干擾性強(qiáng),可用于48V,50mA以下的電路,通過程序設(shè)置輸出某種情景狀態(tài),比如運(yùn)轉(zhuǎn)中或某一故障報警。
變頻器狀態(tài)顯示豐富,功能多樣,傳動性能指標(biāo)優(yōu)良,不斷被推廣使用。在使用中,變頻傳動控制系統(tǒng)常常受到干擾,出現(xiàn)誤動作等異常情況。如何解決變頻技術(shù)應(yīng)用的干擾問題,成為電氣工程人員的課題。本文就這一問題談幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
干擾的形成有三個要素:干擾源、藕合通道、干擾對象。
因此處理干擾問題的方法,相對應(yīng)的有兩種:1、積極的措施——抑制干擾源,2、消極的措施——提高對象的抗干擾能力,抑制傳輸干擾的耦和通道。
1 抑制干擾源的具體措施
1.1 在主回路變頻器兩側(cè)加裝干擾濾波器,如圖1 。
圖1
1.2 在控制回路與變頻器主回路之間加裝隔離變壓器,如圖2。
圖2
1.3 在控制輸入信號上使用屏蔽電纜或雙絞線。屏蔽電纜的金屬層應(yīng)一端接地,一端懸空。切勿雙端同時接地和多次重復(fù)接地。一般應(yīng)以變頻器側(cè)懸空,使之不受迷散電流的影響。
1.4 當(dāng)控制信號輸入線路過長時,可將多段式控制信號(開關(guān)量)輸入至與變頻器近距離的PLC,由其轉(zhuǎn)換為模擬量,提供給變頻器,利用開關(guān)量(通斷兩個狀態(tài))及PLC抗干擾性強(qiáng)(輸入為光電耦合電路)的優(yōu)點(diǎn)。
1.5 正確可靠的接地,以大地作為零電位點(diǎn),要求有良好接地,即接地阻值要符合技術(shù)要求。接地體材料以銅板壓接引下線,合理的土方施工及改善接觸電阻的措施(防潮、減緩氧化及改善土壤的化學(xué)成分)。屏蔽接地應(yīng)于電纜一端接地,切勿兩端同時接地,形成共模干擾。正確接地才能屏蔽干擾,否則,會適得其反。變頻器和電機(jī)應(yīng)分別接地,應(yīng)避免與屏蔽接地共用接地線或近距離,不可形成接地回路。
2 減輕耦合程度及抗干擾措施
2.1 變頻器主回路應(yīng)與控制信號回路分離敷設(shè),直線距離因大于20cm,控制線路敷設(shè)距離應(yīng)盡量縮短,一般在60米以內(nèi),截面不小于0.75mm2。
2.2 緊急情況,指令強(qiáng)行制動,此指令優(yōu)先于變頻器的輸出制動信號,適用于對制動要求較高的傳動場合。
2.3 必要時電機(jī)負(fù)荷電纜采用屏蔽動力電纜。
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