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運(yùn)動控制

變頻器干擾的主要傳播途徑

2025China.cn   2014年09月18日

  變頻器工作時(shí),作為一個(gè)強(qiáng)大的干擾源,其干擾途徑一般分為輻射、傳導(dǎo)、電磁耦合、二次輻射和邊傳導(dǎo)邊輻射等。變頻器產(chǎn)生的輻射干擾對周圍的無線電接收設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響,傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動的電機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲,使得銅損、鐵損大幅增加,同時(shí)傳導(dǎo)干擾和輻射干擾對電源輸入端所連接或鄰近的電子敏感設(shè)備有很大的影響。

  針對這兩次調(diào)試情況和變頻器產(chǎn)生干擾及干擾的途徑,我們聯(lián)合電源濾波器生產(chǎn)廠商的工程師進(jìn)行了分析總結(jié),并與北京康拓生物工程有限公司的工程師多次進(jìn)行了電話溝通,了解了其工作原理、布線情況,分析認(rèn)為主要還是變頻器輸入端產(chǎn)生的高頻諧波造成的干擾。因裝變頻器后,變頻器的輸入線在原動力線槽內(nèi),而輸出線不在線槽內(nèi),離電機(jī)也比較近。

  再者,原布線系統(tǒng)不太合理,動力線槽與控制線槽距離較近,只有20cm,按規(guī)定應(yīng)不少于50cm,且兩線槽平行走線,這些都是比較忌諱的。變頻器的地線接的也不太合理,接在了電源線的走線槽上,線槽的作用一是支撐電源線、二是起屏蔽的作用,變頻器的干擾又通過地線到了線槽上。變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過變頻器的輸入線和地線輻射到其它設(shè)備的電源線和信號線上(尤其是比較敏感的傳感器的信號線。

  這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):我們的變頻器與DCS控制系統(tǒng)不是同一臺變壓器給電,可以排除直接傳導(dǎo)干擾),干擾了控制系統(tǒng)的正常工作。

  分析這些問題,由于原布線系統(tǒng)已成定型,再動幾乎是不可能,因此改變電源線和信號線布線的想法應(yīng)予以排除,變頻器地線可以另走,拉一根地線直接接至配電室電控柜的地線上,對變頻器的輸入端再加強(qiáng)濾波措施,按理論問題應(yīng)于解決。

  在現(xiàn)場原發(fā)酵罐停車后,我們在原濾波器基礎(chǔ)上又增加了一套共模及差模磁環(huán),在輸入、輸出每相線上各套二個(gè)差模環(huán),在輸入的三根相線上套兩個(gè)共模磁環(huán),并將地線接至配電室的地上。這樣處理后開機(jī)運(yùn)行,在電機(jī)空載的情況下運(yùn)行正常,沒有出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象。

  帶載運(yùn)行時(shí),305、307罐出現(xiàn)干擾報(bào)警。將地線改至控制307罐(該罐已使用變頻器,線槽內(nèi)走的是該變頻器的輸出線)變壓器的地線上,305罐不再干擾報(bào)警,但307罐仍間隔幾分鐘出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象,分析可能是兩臺變頻器產(chǎn)生的共模干疊加所至,也可能是地線放在動力線槽內(nèi),走線較長引起的,于是在地線上加裝地線濾波器,但效果也不太好。

  后來將地線拆除(經(jīng)測量變頻器整機(jī)漏電流很小,對人體不會造成危害,所以可以將地線拆除),效果好一些,但報(bào)警現(xiàn)象也是間斷出現(xiàn),這樣分析應(yīng)該不是地線引起的,還是輸入端的濾波措施不夠,沒有將高頻干擾濾除干凈。因此停機(jī),在輸入的每相線上再加兩只差模環(huán),在三條輸入相線上再套三個(gè)共模環(huán),這樣開機(jī)運(yùn)行,工作正常,整個(gè)系統(tǒng)不再出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

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