WIASTY

Na miejscu zakłócenia ze strony falowników częstotliwości vfd występują dość często i poważnie, prowadząc nawet do niemożności uruchomienia systemu sterowania.

Zasada działania falownika częstotliwości polega na generowaniu silnych zakłóceń elektromagnetycznych.Wchodząca moc AC jest przekształcana w napięcie prądu stałego poprzez obwód wyprostowujący i obwód wygładzania, a następnie napięcie prądu stałego jest przekształcane w napięcia impulsowe o różnej szerokości (zwane napięciem modulacji szerokości impulsu, PWM) przez falownik vfd.

Poprzez napędzenie silnika tym napięciem PWM można osiągnąć cel regulacji momentu obrotowego i prędkości.Ta zasada działania prowadzi do następujących trzech rodzajów zakłóceń elektromagnetycznych::

1Interferencje harmoniczne.

Obwody wyprostowujące wytwarzają prądy harmonijne, które powodują spadek napięcia na impedancji systemu zasilania, co prowadzi do zniekształcenia formy fali napięcia.Ten zniekształcony napięcie zakłóca wiele urządzeń elektronicznych (ponieważ większość urządzeń elektronicznych może działać tylko w warunkach napięcia sinusobowego)Powszechnym zniekształceniem napięcia jest spłaszczenie górnej części fali węzłowej.Charakterystyka tej zakłócenia polega na tym, że spowoduje zakłócenia urządzeń używających tej samej sieci energetycznej, niezależnie od odległości między urządzeniem a falownikiem częstotliwości.

2Interferencje z emisji przeprowadzane przez częstotliwości radiowe

Ponieważ napięcie obciążenia jest impulsowe, prąd pobierany przez falownik częstotliwości z sieci elektrycznej jest również impulsowy.tworzące zakłócenia częstotliwości radiowychCharakterystyczną cechą tej zakłócenia jest to, że zakłóca ono urządzenia korzystające z tej samej sieci energetycznej, niezależnie od odległości między urządzeniem a falownikami częstotliwości.

3Interferencje promieniowania radiowego.
Interferencje promieniowania radiowego pochodzą z kabla wejściowego i wyjściowego przetwornika częstotliwości.w przypadku wystąpienia prądu zakłóceń częstotliwości radiowych na kablach wejściowych i wyjściowych przetwornika częstotliwości, ponieważ kable działają jako anteny, nieuchronnie powstaje promieniowanie fal elektromagnetycznych, co powoduje promieniowane zakłócenia.

napięcie PWM przesyłane przez kabel wyjściowy falownika częstotliwości zawiera również bogate elementy wysokiej częstotliwości,które mogą generować promieniowanie fal elektromagnetycznych i tworzyć zakłócenia promieniowaniaCharakterystyka interferencji promieniowanej polega na tym, że gdy inne urządzenia elektroniczne zbliżają się do falownika częstotliwości, zjawisko interferencji staje się poważne.

Zgodnie z podstawowymi zasadami elektromagnetyzmu, powstawanie interferencji elektromagnetycznych musi mieć trzy elementy:ścieżka interferencji elektromagnetycznejW celu zapobiegania zakłóceniom można zastosować sprzęt antynterferencyjny i oprogramowanie antynterferencyjne.

Wśród nich najważniejszym i podstawowym środkiem przeciwdziałającym zakłóceniom jest zabezpieczenie sprzętowe.Rozpoczyna się od dwóch aspektów: antynterferencji i tłumienia, aby tłumić interferencję.Całkowita zasada polega na tłumieniu i wyeliminowaniu źródła zakłóceń, odcięciu kanału sprzężenia zakłóceń z systemem,i zmniejszyć wrażliwość systemu na sygnały zakłóceń.Specjalne środki w dziedzinie inżynierii mogą przyjmować metody takie jak izolacja, filtrowanie, osłony i uziemienie.

Następujące są główne kroki w celu rozwiązania problemu zakłóceń na miejscu:
1:Przyjęcie środków przeciwdziałających zakłóceniom oprogramowania
W szczególności ma ona obniżyć częstotliwość nośną falownika częstotliwości poprzez interfejs człowiek-maszyna falownika częstotliwości i zmniejszyć tę wartość do odpowiedniego zakresu.Jeśli ta metoda nie zadziała., wówczas można zastosować jedynie następujące środki przeciwdziałające zakłóceniom sprzętowym.

2Zapewnij odpowiednie uziemienie.
Dzięki szczegółowemu dochodzeniu na miejscu, możemy zobaczyć, że sytuacja uziemienia na miejscu nie jest zbyt idealna.Właściwe uziemienie może nie tylko skutecznie tłumić zakłócenia zewnętrzne dla systemu, ale także zmniejszyć zakłócenia samego sprzętu do świata zewnętrznegoJest to najskuteczniejsze rozwiązanie problemu zakłóceń z inwerterami częstotliwości.

W szczególności należy osiągnąć następujące cele:

(1) Główny końcowy obwód PE (E, G) przetwornika częstotliwości musi być uziemiony.Należy wprowadzić osobny kołek uziemienia, a ten punkt uziemienia powinien być jak najdalej od punktów uziemienia urządzeń o słabym prądzie.
W międzyczasie powierzchnia przekroju poprzecznego drutu uziemienia przetwornika częstotliwości powinna wynosić nie mniej niż 4 mm 2, a długość powinna być kontrolowana w zakresie 20 m.

(2) W przewodach uziemieniowych innych urządzeń elektromechanicznychzabezpieczające uziemienie i uziemienie robocze powinny być oddzielnie ustawione elektrodami uziemieniowymi i ostatecznie podłączone do elektrycznego punktu uziemienia szafki rozprowadzania.
The shielding ground of the control signal and the shielding ground of the main circuit conductor should also be separately grounded and finally connected to the electrical grounding point of the distribution cabinet.

3- Osłaniaj źródło zakłóceń.
Osłaniając źródło zakłóceń jest bardzo skutecznym sposobem na tłumienie zakłóceń.sam inwerter jest osłonięty żelazną obudową w celu zapobiegania wyciekom interferencji elektromagnetycznychJednakże linia wyjściowa falownika jest najlepiej osłonięta rurą stalową.linia sygnału sterującego powinna być możliwie najkrótsza (zwykle w granicach 20 m)Należy go całkowicie oddzielić od głównej linii obwodu (AC380) i linii sterującej (AC220V).
Ponadto obwody czułych urządzeń elektronicznych w systemie wymagają również stosowania osłoniętych kabli skręconych, zwłaszcza dla sygnałów ciśnienia.
Ponadto wszystkie przewody sygnałowe w systemie nigdy nie powinny być umieszczone w tym samym przewodzie lub w tym samym kanale z głównymi przewodami obwodów i liniami sterującymi.
Aby osłona była skuteczna, warstwa osłonowa musi być niezawodnie uziemiona.

4Rozsądne okablowanie
Szczegółowe metody są następujące: (1) Liny zasilania i linii sygnałowych urządzenia powinny być jak najdalej od linii wejściowych i wyjściowych przetwornika częstotliwości.
(2) Liny zasilania i linii sygnałowych innych urządzeń powinny unikać równoległości z liniami wejściowymi i wyjściowymi przetwornika częstotliwości.
Jeśli powyższe metody nadal nie działają, kontynuuj następujące metody:

5. Izolacja zakłóceń
Tzw. izolacja zakłóceń odnosi się do oddzielenia źródła zakłóceń od wrażliwych części obwodu, aby zapobiec ich kontaktowi elektrycznemu.w przewodzie zasilania pomiędzy zasilaczem a obwodami wzmacniacza, takimi jak sterownik i nadajnik, przyjmowany jest transformator izolacyjny w celu zapobiegania zakłóceniom prowadzonym. Transformator izolacji mocy może również stosować transformator izolacji hałasowej.

6Ustaw filtry w układzie.
Funkcją filtra sprzętu jest tłumienie sygnałów zakłóceń od przewodzenia z falownika częstotliwości przez przewód zasilania do zasilania i silnika.Aby zmniejszyć hałas elektromagnetyczny i stratyAby zmniejszyć zakłócenia w zasilaniu, filtr wejściowy może być ustawiony po stronie wejściowej falownika częstotliwości.

Jeśli w obwodzie znajdują się wrażliwe urządzenia elektroniczne, takie jak sterowniki i nadajniki, na linii zasilania urządzenia można zainstalować filtr hałasu zasilania w celu zapobiegania zakłóceniom prowadzonym.
Filtry można sklasyfikować według różnych miejsc ich zastosowania jako:

(1) Filtr wejściowy
Są zazwyczaj dwóch rodzajów:
A. Filtr linii: składa się głównie z cewki indukcyjnej, osłabia prądy harmonijne o wyższej częstotliwości poprzez zwiększenie impedancji linii przy wysokich częstotliwościach.
B. Filtr promieniowania: składa się głównie z kondensatorów o wysokiej częstotliwości, który w bardzo wysokich częstotliwościach absorbuje elementy harmonijne o energii promieniowania.

(2) Filtr wyjściowy składa się również z cewki indukcyjnej
Może skutecznie osłabiać składowe harmonijne wysokiego rzędu w prądzie wyjściowym.
Nie tylko odgrywa on rolę przeciwdziałającą zakłóceniom, ale może również osłabić dodatkowy moment obrotowy spowodowany prądem harmonijnym generowanym przez harmoniki wysokiego rzędu w silniku.

W odniesieniu do środków przeciwdziałających zakłóceniom na końcu wyjściowym przetwornika częstotliwości należy zauważyć następujące aspekty:
Capacitors are not allowed to be connected to the output end of the frequency converter to prevent the generation of a very large peak charging (or discharging) current at the moment when the power transistor is turned on (off), co może uszkodzić tranzystor mocy.

Jeżeli filtr wyjściowy składa się z obwodu LC, strona, na której kondensator jest podłączony wewnątrz filtra, musi być podłączona do strony silnika.

7Użyj reaktorów.
W prądzie wejściowym konwertera częstotliwości bardzo wysoki jest odsetek komponentów harmonijnych niskiej częstotliwości (takich jak harmonika 5, harmonika 7, harmonika 11, harmonika 13 itp.).Poza możliwym zakłóceniem normalnej pracy innych urządzeń, zużywają również dużą ilość mocy reakcyjnej, co znacząco zmniejsza współczynnik mocy linii.Wprowadzenie reaktorów w serii do obwodu wejściowego jest skuteczną metodą tłumienia niższych prądów harmonijnych.
Zgodnie z różnymi pozycjami okablowania istnieją głównie następujące dwa rodzaje:

(1)Reaktor AC
Jest połączony szeregowo między stroną wejściową zasilania a przetwornikiem częstotliwości.
Jego główne funkcje to:
A. poprzez tłumienie prądów harmonijnych wzrost współczynnika mocy do (0,75-0,85);
B. Osłabienie wpływu prądu wpadającego w obwód wejściowy na przekształcacz częstotliwości;
C. Osłabienie wpływu nierównoważonego napięcia zasilania.

(2) Reaktor prądu stałego
Jest połączony szeregowo pomiędzy mostkiem prostownika a kondensatorem filtracyjnym.
Jego funkcja jest stosunkowo prosta, a mianowicie osłabianie komponentów harmonijnych wysokiego rzędu w prądzie wejściowym.
Jednakże jest skuteczniejszy od reaktorów AC w poprawie współczynnika mocy, osiągając nawet 0.95, ma zalety prostej struktury i małej objętości.

W związku z tym środki przeciwdziałające zakłóceniom dla falowników częstotliwości obejmują głównie instalację reaktorów AC i filtrów na linii wejściowej falownika częstotliwości,wykorzystując osłonięte kable zarówno dla linii wejściowych, jak i wyjściowych, oraz uziemienie warstw osłon wszystkich kabli wraz z podłożem ochronnym reaktorów, filtrów, falowników częstotliwości i silników,i oddzielając ten punkt uziemienia od innych punktów uziemienia, aby utrzymać wystarczającą odległość.

W międzyczasie kable sygnałowe i kable zasilania falownika częstotliwości nie powinny być rozmieszczone równolegle.
Ponadto w celu zapobiegania zakłóceniu przez falownik częstotliwości sygnału i pętli sterującej konieczne jest zasilanie sterownika,Komputery do sterowania instrumentami i przemysłowymi z oddzielnymi, odizolowanymi źródłami zasilania.