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在各种工业控制系统中,随着变频器(以下简称VFD)等电力电子设备的使用,系统的电磁干扰也在增加。 当涉及到逆变器的抗干扰问题时,需要了解干扰和传播方式,然后采取不同的措施。 下面就跟着奇峰一起来了解一下逆变器在电气控制柜如何解决干扰问题?
逆变器在电气控制柜如何解决干扰问题?1.VFD干扰源。
来自外部电网的干扰。 电网中的谐波干扰是由变频调速器的电源干扰引起的,电网中存在大量的谐波源,如各种整流装置、交直流开关设备、电子调压器、非线性负载和照明装置等。
1.晶闸管转换器对VFD的干扰。
当电网中有大容量晶闸管变换器时,由于晶闸管每相半个周期的部分时间会导通,容易造成电网电压陷口和严重的波形畸变。 过大的反向恢复电压可能会损坏VFD输入侧的整流电路,导致输入电路击穿并烧毁。
2.功率补偿电容器对逆变器的干扰。
电力部门对电气设备的功率因数有要求。 更多的用户在变电站中使用集中电容补偿来提高功率因数。 在补偿电容器导通或关断的瞬态过程中,电网电压可能具有高峰值,因此 VFD 的整流二极管可能会因反向电压过高而击穿。
VFD干扰外界的自我。 VFD整流桥是电网的非线性负载,其产生的谐波会对同一电网中的其他电气和电子设备造成谐波干扰。 大多数VFD逆变器采用PWM技术,在开关模式和高速开关下工作时会产生较大的耦合噪声。 因此,变频器是系统中其他电气和电子设备的电磁干扰源。
VFD的输入和输出电流包含大量高次谐波分量。 除了电源中能构成无功损耗的低次谐波外,还有许多高频谐波分量。 它们会以各种方式传播自己的组件,并向VFD本身和其他设备形成干扰信号。
2.干扰信号的传播方法。
逆变器产生更高的功率谐波。 它对系统中的其他设备有很强的干扰。 干扰法与一般电磁干扰相同,它首先对周围的电气和电子设备产生电磁辐射。 对于直驱电机产生电磁噪声,增加了电机的铁和铜消耗。 变频器通过配电网干扰系统的电源和其他设备后,感应耦合到其他相邻线路,以感应干扰电压或电流。 同样,系统中的干扰信号也会以同样的方式干扰变频器的正常运行。
1)电路耦合模式在电网中传播。由于输入电流是非正弦波,当变频器容量较大时,电网电压会失真,影响其他设备工人的工作。 输出端产生的传导干扰会大大增加直驱电机的铜、铁损,影响电机的运行特性。
2)电感耦合。当变频器的输入电路或输出电路靠近其他设备的电路时,变频器的高次谐波信号感应耦合到其他设备。
a.电磁感应是电流干扰信号的方式。
b.静电感应是电压干扰信号的方式。
3)空气辐射是指通过电磁波向空气中辐射,是高频谐波分量的传播方式。