變頻器的抗干擾性及解決方案(參考版)
2025-04-25 23:20本頁(yè)面
【正文】 在這里由衷的對(duì)你們說(shuō)一句：你們辛苦了。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助。在我的學(xué)業(yè)和論文的設(shè)計(jì)工作中傾注著老師辛勤的勞動(dòng)成果。并在我的指導(dǎo)老師田老師的精心指導(dǎo)下完成的。我們相信變頻器的EMC問(wèn)題一定會(huì)得到有效解決。變頻器存在的這些問(wèn)題有望通過(guò)變頻器本身的功能和補(bǔ)償來(lái)解決。 （6）啟動(dòng)顯示過(guò)電流 一般是由于驅(qū)動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。 （5）上電后顯示過(guò)電流或接地短路 一般是由于電流檢測(cè)電路損壞。 （4）上電后顯示過(guò)電壓或欠電壓 一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。在確定無(wú)任何故障下，運(yùn)行變頻器。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后，測(cè)驅(qū)動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)處理故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無(wú)電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。 故障判斷（1）整流模塊損壞 一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。 （5）在輸出電壓正常（無(wú)缺相、三相平衡）的情況下，帶載測(cè)試。 （4）如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復(fù)歸后,進(jìn)行空載（不接電機(jī)）情況下啟動(dòng)變頻器,并測(cè)試U、V、W三相輸出電壓值。 （2）檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。 2．動(dòng)態(tài)測(cè)試 在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，即上電試機(jī)。 （2）測(cè)試逆變電路 將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無(wú)窮大。如果有以下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，可以說(shuō)明整流橋故障。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。（2）濾波電容 中間直流回路濾波電容：又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為2～3年就要更換一次風(fēng)扇，直接冷卻風(fēng)扇有二線和三線之分，二線風(fēng)扇其中一線為正極，另一線為負(fù)線，更換時(shí)不要接錯(cuò)；三線風(fēng)扇除了正、負(fù)極外還有一根檢測(cè)線，更換時(shí)千萬(wàn)注意，否則會(huì)引起變頻器過(guò)熱報(bào)警。 建議定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)行一次。UVW相間波形是否為正弦波。在條件允許的情況下，要用示波器測(cè)量開(kāi)關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對(duì)地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。電動(dòng)機(jī)電抗器、變壓器等是否過(guò)熱，有異味；變頻器及馬達(dá)是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。在變頻器運(yùn)行時(shí)要注意其冷卻系統(tǒng)是否正產(chǎn)，如：風(fēng)道排風(fēng)是否流暢，風(fēng)機(jī)是否有異常聲音。我們相信變頻器的EMC問(wèn)題一定會(huì)得到有效解決。變頻器存在的這些問(wèn)題有望通過(guò)變頻器本身的功能和補(bǔ)償來(lái)解決。 圖36 變壓器 合理布線對(duì)于通過(guò)感應(yīng)方式傳播的干擾信號(hào)，可以通過(guò)合理布線的方式來(lái)削弱。在變頻器的交流側(cè)或變頻器的直流側(cè)安裝電抗器或同時(shí)安裝，可抑制諧波電流。其主要功能有：a、 通過(guò)抑制諧波電流，將功率因數(shù)提高至（）；b、 削弱輸入電路中的浪涌電流對(duì)變頻器的沖擊；c、 削弱電源電壓不平衡的影響。在輸入電路內(nèi)串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。建議變頻器的接地與其它動(dòng)力設(shè)備接地點(diǎn)分開(kāi)，不能共地。對(duì)于變頻器，主回路端子PE(E、G)的正確接地是提高變頻器抑制噪聲能力和減小變頻器干擾的重要手段，因此在實(shí)際應(yīng)用中一定要非常重視。 接地正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來(lái)干擾，又能降低設(shè)備本身對(duì)外界的干擾。輸出線最好用鋼管屏蔽，特別是以外部信號(hào)控制變頻器時(shí)，要求信號(hào)線盡可能短(一般為20m以內(nèi))，且信號(hào)線采用雙芯屏蔽，并與主電路線(AC380V)及控制線(AC220V)完全分離，決不能放于同一配管或線槽內(nèi)，周圍電子敏感設(shè)備線路也要求屏蔽。 屏蔽干擾源屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方法。非但起到抗干擾的作用，且能削弱電動(dòng)機(jī)中由高次諧波諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。圖32 電流型濾波器圖33電壓型濾波器(2) 輸出濾波器 也由電感線圈構(gòu)成。b、 輻射濾波器 主要由高頻電容器構(gòu)成。根據(jù)使用位置的不同，可分為:(1) 輸入濾波器 通常又有兩種：a、 線路濾波器 主要由電感線圈構(gòu)成。在變頻器的輸入和輸出電路中，除了上述較低的諧波成分外，還有許多頻率很高的諧波電流 ，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對(duì)其他設(shè)備的干擾信號(hào)。為減少對(duì)電源干擾，可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器。 圖31 濾波器在系統(tǒng)線路中設(shè)置濾波器的作用是為了抑制干擾信號(hào)從變頻器通過(guò)電源線傳導(dǎo)干擾到電源從電動(dòng)機(jī)。 所謂干擾的隔離如圖31，是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開(kāi)來(lái)，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。其中，硬件抗干擾是應(yīng)用措施系統(tǒng)最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來(lái)抑制干擾，其總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對(duì)系統(tǒng)的藕合通道、降低系統(tǒng)干擾信號(hào)的敏感性。第三章 變頻調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾對(duì)策 根據(jù)電磁性的基本原理，形成電磁干擾(EMI)須具備三要素:電磁干擾源、電磁干擾途徑、對(duì)電磁干擾敏感的系統(tǒng)。感應(yīng)的方式又有兩種：a、電磁感應(yīng)方式，這是電流干擾信號(hào)的主要方式；b、靜電感應(yīng)方式，這是電壓干擾信號(hào)的主要方式。顯然，這是變頻器輸入電流干擾信號(hào)的主要傳播方式。圖 23 逆變回路及輸出側(cè)波形（1） 電路耦合方式 即通過(guò)電源網(wǎng)絡(luò)傳播。同樣，輸出回路如圖23電流信號(hào)也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，而高次諧波電流對(duì)負(fù)載直接干擾。在整流回路中如圖22，輸入
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