三碁變頻器小知識

2021-03-04 00:51:47 字數 2805 閱讀 6185

(1) 國際標準

iec61000-2-2標準適用於公用電網,iec61000-2-4標準適用於廠級電網,這兩個標準規定了不給電網造成損害所允許的諧波程度,它們規定了最大允許的

電壓畸變率thdv.

iec61000-2-2標準規定了電網公共接入點處的各次諧波電壓含有的thdv約

為8.iec61000-2-4標準分**。第一類對諧波敏感場合(如計算機、實驗室等)thdv為5;第二類針對電網公共接入點和一部分廠內接入點thdv為8;第三類

主要針對廠內接入點thdv為10.

以上兩個標準還規定了電器裝置所允許產生諧波電流的幅值,前者主要針對

16a以下,後者主要針對16a到64a.ieee519-1992標準是個建議標準,目標是將單次thdv限制在3以下,總thdv

限制在5以下

(2)國內標準

gb/t14549-93中規定,公用電網諧波電壓(相電壓)限值為380v(220v)電網電壓總thdv為5,各次諧波電壓含有率奇次為4,偶次為2.由以上標準看來,一般單次電壓畸變率在3~6,總電壓畸變率在5~8的範圍

內是可以接受的。

4減少變頻器諧波對其它裝置影響的方法

(1)增加交流/直流電抗器

採用交流/直流電抗器後,進線電流的thdv大約降低30~50,是不加電抗器

諧波電流的一半左右。

(2)多相脈衝整流

在條件具備,或者要求產生的諧波限制在比較小的情況下,可以採用多相整流的方法。12相脈衝整流thdv大約為10~15,18相脈衝整流的thdv約為3~8,滿足en61000-3-12和ieee519-1992嚴格標準的要求。缺點是需要專用變壓器和

整流器,不利於裝置改造,**較高。

(3)無源濾波器

採用無源濾波器後,滿載時進線中的thdv可降至5~10,滿足en61000-3-12和ieee519-1992的要求,技術成熟,**適中。適用於所有負載下的thdv<30

的情況。缺點是輕載時功率因數會降低。

(4)輸出電抗器

也可以採用在變頻器到電動機之間增加交流電抗器的方法,主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過程中,線路產生的電磁輻射。該電抗器必須安裝在距離變頻器最近的地方,盡量縮短與變頻器的引線距離。如果使用鎧裝電纜作為變頻器與電動機的連線時,可不使用這方法,但要做到電纜的鎧在變頻器和電動機端可靠接地,而且接地的鎧要原樣不動接地,不能扭成繩或辨,不能用其它導線

延長,變頻器側要接在變頻器的地線端子上,再將變頻器接地。

5減少或削弱變頻器諧波及電磁輻射對裝置干擾的方法

上面介紹的方法是減少變頻器工作時對外裝置的影響,但並不是消除了變頻器的對外干擾,如果想進一步提高其它裝置對變頻器諧波和電磁輻射的免疫能力,尤其是在變頻器(品牌不同,產生的干擾程度可能不一樣。干擾較嚴重的場

合中常用的方法通常有以下幾種:

1)使用隔離變壓器

使用隔離變壓器主要是應對來自於電源的傳導干擾。使用具有隔離層的隔離變壓器,可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時還可以兼有電源電壓變換的作用。

隔離變壓器常用於控制系統中的儀表、plc,以及其它低壓

小功率用電裝置的抗傳導干擾。

2)使用濾波模組或元件

目前市場中有很多專門用於抗傳導干擾的濾波器模組或元件,這些濾波器具有較強的抗干擾能力,同時還具有防止用電器本身的干擾傳導給電源,有些還兼

有尖峰電壓吸收功能,對各類用電裝置有很多好處。

常用的為雙孔磁芯濾波器的結構。還有單孔磁芯的濾波器,其濾波能力較雙

孔的弱些,但成本較低。

3)選用具有開關電源的儀表等低壓裝置

一般開關電源的抗電源傳導干擾的能力都比較強,因為在開關電源的內部也都採用了有關的濾波器。因此在選用控制系統的電源裝置,或者選用控制用電器

的時候,盡量採用具有開關電源型別的。

4)作好訊號線的抗干擾

訊號線承擔著檢測訊號和控制訊號的傳輸任務,毋庸置疑,訊號傳輸的質量直接影響到整個控制系統的準確性、穩定性和可靠性,因此做好訊號線的抗干擾

是十分必要的。

對於訊號線上的干擾主要是來自空間的電磁輻射,有常態干擾和共模干擾兩

種。(1)常態干擾的抑制

常態干擾是指疊加在測量訊號線上的干擾訊號,這種干擾大多是頻率較高的

交變訊號,其**一般是耦合干擾。抑制常態干擾的方法有:

a在輸入迴路接rc濾波器或雙t濾波器。

b盡量採用雙積分式a/d轉換器,由於這種積分器工作的特點,具有一定的

消除高頻干擾的作用。

c將電壓訊號轉換成電流訊號再傳輸的方式,對於常態的干擾有非常強的抑

製作用。

(2)共模干擾的抑制

共模干擾是指訊號線上共有的干擾訊號,一般是由於被測訊號的接地端與控制系統的接地端存在一定的電位差所製,這種干擾在兩條訊號線上的週期、幅值基本相等,所以採用上面的方法無法消除或抑制。對共模干擾的抑制方法如下:

a採用雙差分輸入的差動放大器,這種放大器具有很高的共模抑制比。b把輸入線絞合,絞合的雙絞線能降低共模干擾,由於改變了導線電磁感應

e的方向,從而使其感應互相抵消。

c採用光電隔離的方法,可以消除共模干擾。

d使用遮蔽線時,遮蔽層只一端接地。因為若兩端接地,由於接地電位差在遮蔽層內會流過電流而產生干擾,因此只要一端接地即可防止干擾。

無論是為了抑制常態干擾還是抑制共模干擾,都還應該做到以下幾點:

(1)輸入線路要盡量短。

(2)配線時避免和動力線接近,訊號線與動力線分開配線,把訊號線放在有遮蔽的金屬管內,或者動力線和訊號線分開距離要在40cm以上。(3)為了避免訊號失真,對於較長距離傳輸的訊號要注意阻抗匹配。

4)在使用以微控制器、plc、計算機等為核心的控制系統中,編制軟體的時

候,可以適當增加對檢測訊號和輸出控制部分的軟體濾波,以增強系統自身的抗干擾能力。

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