變頻器的電磁干擾與解決方案

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1、36·產(chǎn)品應(yīng)用·紡織機械2010年第4期變頻器的電磁干擾與解決方案李保國(北京中麗制機工程技術(shù)有限公司101111)摘要介紹了變頻器應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)生的電磁干擾現(xiàn)象及原因,引證了設(shè)備調(diào)試現(xiàn)場案例的經(jīng)驗。分析了電磁干擾的產(chǎn)生源并列舉了多種來源于實踐的解決方法。關(guān)鍵詞變頻器電磁兼容性電磁干擾成不能承受的電磁干擾。如果在系統(tǒng)設(shè)計和安裝時1引言沒有充分考慮電磁兼容的問題,則在安裝調(diào)試當中在紡織化纖設(shè)備中變頻調(diào)速已經(jīng)應(yīng)用的非常廣使設(shè)備不能穩(wěn)定運行或造成設(shè)備的損壞。泛,這類傳動系統(tǒng)以其調(diào)速性能好、節(jié)能顯著、保護2變頻器的EMC規(guī)則功能完善、使用維護方便,在近年來迅速成為電

2、機調(diào)速的主流。在工業(yè)推廣應(yīng)用中,電磁干擾問題日益一個設(shè)備或裝置與其它裝置同時操作時,不會突出,尤其在多種自控儀表工作的工業(yè)環(huán)境中,電磁因為電磁干擾而影響正常工作的能力。變頻器及自兼容性問題尤其突出,甚至影響到系統(tǒng)正常工作。動化產(chǎn)品的電磁兼容性要求基本上分為兩大部分:實踐中多次就此問題對設(shè)備進行了改造和調(diào)整。國電磁敏感度(electromagneticsusceptibility,簡稱家標準對電磁兼容性的定義是,設(shè)備或系統(tǒng)在其電EMS)和電磁干擾,(electromagneticinterference,簡磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中的任何事物構(gòu)稱EMI

3、)。接讀寫變頻器的頻率、直接讀變頻器的輸出電壓、輸家得到成功應(yīng)用。出電流。用現(xiàn)場總線控制的同步系統(tǒng),通過使用S7-4.4S7-300PLC與SIEMENSMP277B通訊300PLC的MPI通訊,S7-300PLC的PROFIBUSS7-300PLC與MP277B通過MPI通訊,網(wǎng)與艾默生EV3000變頻器進行通訊,通過網(wǎng)絡(luò)傳TP177A提供友好的人機操作界面。人機界面以簡送過程數(shù)據(jù),PLC可以單獨編程。系統(tǒng)也具有易于潔、清晰的風格組態(tài)各個操作畫面,畫面上準確明了擴展的優(yōu)點。減少了現(xiàn)場維護工作量,提高了系統(tǒng)地表示出當前生產(chǎn)線設(shè)備工況,如停止、運行、速度的控

4、制精度和運行的可靠性。控制系統(tǒng)已經(jīng)在多家和故障等信息圖形和文字表示。通過界面上的操特種纖維后紡線生產(chǎn)線上得到成功應(yīng)用。##作,可對1預牽伸機、2預牽伸機、萃取機、干燥以上兩種同步控制系統(tǒng)可供用戶選用。機、第一牽伸機、第二牽伸機、第三牽伸機、第四牽伸參考文獻機變頻器的速度進行設(shè)定和修改;并對第一牽伸機、[1]湯子春.PLC原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京:高等教育出第二牽伸機、第三牽伸機、第四牽伸機設(shè)有微調(diào)功版社,2006.能[2]廖常初.西門子人機界面[M].北京:機械工業(yè)出版,以實現(xiàn)各傳動單元牽伸的同步。系統(tǒng)的報警顯社,2007.示、運行和報警記錄和查詢等功能

5、。[3]EV3000高性能矢量控制變頻器用戶手[Z].艾默生網(wǎng)5結(jié)束語絡(luò)能源有限公司,2008.[4]S7-300和S7-400的梯形圖(LAD)編程參考手冊用電阻、電位器實現(xiàn)同步的控制系統(tǒng),系統(tǒng)成本[Z].2004.低,調(diào)試方便、容易。現(xiàn)場維護直觀、方便。但控制[5]S7-300可編程序控制器產(chǎn)品目錄[Z].2006.精度比較低。該控制系統(tǒng)已經(jīng)在特種纖維后紡線廠紡織機械2010年第4期·產(chǎn)品應(yīng)用·37當工廠設(shè)備采用變頻器調(diào)速時在變頻器的電也會產(chǎn)生低頻諧波,導致電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變。當電源側(cè)和電機側(cè)都會產(chǎn)生諧波干擾,對供電電網(wǎng)和變網(wǎng)的短路阻抗小于1%時,建議加

6、進線電抗器來抑頻器周圍的其它電器設(shè)備都會產(chǎn)生電磁干擾。制低頻干擾。EMC決定于與電氣設(shè)備有關(guān)的兩個特性-噪對于高頻干擾,如果高頻噪聲電流Is有一條正聲發(fā)射和抗擾度。噪聲發(fā)射和抗擾度的極限值取決確的通道,則高頻噪聲是可以得到抑制的。如果使于電氣設(shè)備應(yīng)用時所處的環(huán)境。在工業(yè)環(huán)境中,對用非屏蔽電機電纜,則高頻噪聲電流Is以一個不確電氣設(shè)備的抗干擾度要求很高,但對噪聲發(fā)射卻要定的路線流回變頻器,并在此回路中產(chǎn)生高頻分量求較低。通常在整個化纖設(shè)備運行中變頻器大多運壓降,影響其它設(shè)備(見下面案例)。行在較高的電磁干擾(EMI)的環(huán)境中這時它既是噪為使高頻噪聲電流Is能

7、沿著確定路線流回變聲發(fā)射源,又是噪聲接收器。頻器,應(yīng)采用屏蔽電機電纜。電纜屏蔽層必須連接到變頻器外殼和電機外殼上。當高頻噪聲電流Is3變頻器干擾源的產(chǎn)生必須流回變頻器時,屏蔽層形成一條最有效的通道。變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波,對系統(tǒng)其他設(shè)如圖2所示。備干擾性較強。其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的,主要分電磁傳導、輻射和感應(yīng)耦合。具體為:①對直接驅(qū)動的電動機產(chǎn)生電磁噪聲,使得電動機鐵耗和銅耗增加,并傳導干擾到電源,通過配電網(wǎng)絡(luò)傳導給系統(tǒng)其他設(shè)備;②對周圍的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;③變頻器對相鄰的其他線路產(chǎn)生感圖2帶屏蔽的電機電纜的噪聲電流流向應(yīng)耦合,

8、感應(yīng)出干擾電壓或電流,從而影響電器設(shè)備正常工作。變頻器本身不會通過