王洪银
【摘 要】变频技术应用日益广泛,其功能和性能指标,是首先要受到关注的。变频技术应用中多出现干扰问题,影响了该技术的推广,本文总结了几种抑制干扰的应对措施。
【关键词】变频器;干扰;抑制;接地;屏蔽
随着电力电子技术的不断发展,交流变频技术日趋成熟,在许多传动领域可完全取代直流调速传动,性能指标毫不逊色。
作为变频技术的核心部件——变频器具备诸多功能,集电力电子和计算机技术于一体。体积越来越小,功能越来越完善。
变频器为双闭环自动控制系统,通常是电压和电流两个负反馈环,其中电压环与外加速度环(即带PG控制)为同级,可由跳线设置,根据需要选择。CPU管理I/O接口,设置参数,程序管理,监测异常,自行侦测负载数据,存储并显示故障情况。还可外接速度(甚至是电机传动输出的直线速度)、频率、电流等参数显示仪表。控制模式分为V/F控制,带PG V/F控制,开环矢量控制,闭环矢量控制四种。调速方式有两种选择:1.多段式控制,最多可用9段频率指令,最低可于6Hz寸动运转。2.模拟量(电压0-10V,电流4-20mA)信号控制,无级调速。调速精度达到±3%-±0.03%,启动转矩可达150%Me。多功能输出端子,分为两种形式:其一为继电器输出,耐电压高,电流容量大。可作为与变频器连动设备的控制信号,比如制动器。其二为光耦合集电极开路电路输出,抗干扰性强,可用于48V,50mA以下的电路,通过程序设置输出某种情景状态,比如运转中或某一故障报警。
变频器状态显示丰富,功能多样,传动性能指标优良,不断被推广使用。在使用中,变频传动控制系统常常受到干扰,出现误动作等异常情况。如何解决变频技术应用的干扰问题,成为电气工程人员的课题。本文就这一问题谈几点经验。
干扰的形成有三个要素:干扰源、藕合通道、干扰对象。
因此处理干扰问题的方法,相对应的有两种:1、积极的措施——抑制干扰源,2、消极的措施——提高对象的抗干扰能力,抑制传输干扰的耦和通道。
1 抑制干扰源的具体措施
1.1 在主回路变频器两侧加装干扰滤波器,如图1 。
图1
1.2 在控制回路与变频器主回路之间加装隔离变压器,如图2。
图2
1.3 在控制输入信号上使用屏蔽电缆或双绞线。屏蔽电缆的金属层应一端接地,一端悬空。切勿双端同时接地和多次重复接地。一般应以变频器侧悬空,使之不受迷散电流的影响。
1.4 当控制信号输入线路过长时,可将多段式控制信號(开关量)输入至与变频器近距离的PLC,由其转换为模拟量,提供给变频器,利用开关量(通断两个状态)及PLC抗干扰性强(输入为光电耦合电路)的优点。
1.5 正确可靠的接地,以大地作为零电位点,要求有良好接地,即接地阻值要符合技术要求。接地体材料以铜板压接引下线,合理的土方施工及改善接触电阻的措施(防潮、减缓氧化及改善土壤的化学成分)。屏蔽接地应于电缆一端接地,切勿两端同时接地,形成共模干扰。正确接地才能屏蔽干扰,否则,会适得其反。变频器和电机应分别接地,应避免与屏蔽接地共用接地线或近距离,不可形成接地回路。
2 减轻耦合程度及抗干扰措施
2.1 变频器主回路应与控制信号回路分离敷设,直线距离因大于20cm,控制线路敷设距离应尽量缩短,一般在60米以内,截面不小于0.75mm2。
2.2 紧急情况,指令强行制动,此指令优先于变频器的输出制动信号,适用于对制动要求较高的传动场合。
2.3 必要时电机负荷电缆采用屏蔽动力电缆。
[责任编辑:王春燕]