Frekans dönüştürücüler gibi güç elektronik cihazlarının yaygın olarak kullanımı ile çeşitli endüstriyel kontrol sistemlerinde, sistemin elektromanyetik girişim (EMI) giderek daha ciddi hale geliyor, karşılık gelen anti-in-in-müdahale tasarım teknikleri (yani elektromanyetik uyumluluk EMC) giderek daha önemli hale geldi. . Frekans dönüştürücü sistemi paraziti bazen doğrudan sistemde donanım hasarına neden olabilir ve bazen sistemin donanımına zarar veremez, ancak genellikle mikroişlemci sistem programı işlemini kontrolden çıkarır, böylece kontrol arızasına neden olur, böylece ekipman ve üretim kazalarına neden olur. Bu nedenle, sistemin müdahale önleme yeteneğinin ve güvenilirliğinin nasıl iyileştirileceği, otomasyon cihazlarının geliştirilmesi ve uygulanmasının önemli bir parçasıdır, aynı zamanda bilgisayar kontrol teknolojisinin uygulanmasının ve tanıtımının anahtarlarından biri de göz ardı edilemez. Frekans dönüştürücünün anti-etkileşim problemi söz konusu olduğunda, her şeyden önce, parazit, yayılma modunun kaynağını anlamalı ve daha sonra bu girişimler için farklı önlemler almalıyız.
İlk olarak, inverter parazitinin kaynağı
Birincisi, harici güç ızgarasının parazitidir. Izgarada harmonik parazit esas olarak invertör güç kaynağı girişim invertör. Güç şebekesinde çeşitli doğrultucu ekipman, AC ve DC kavşak ekipmanı, elektronik voltaj ayar ekipmanı, doğrusal olmayan yükler ve aydınlatma ekipmanı gibi çok sayıda harmonik kaynak vardır. Bu yüklerin tümü, dalga formu bozulması üretmek için ızgaradaki voltajı ve akımı yapar, böylece ızgaradaki diğer ekipmanlara zararlı parazit üretir. Frekans Dönüştürücü Güç kaynağı Kirli AC Güç Şebekesi Girişiminden Dikkat edilmezse, ızgara gürültüsü Izgara Güç Devresi Girişim Frekans Dönüştürücüsü'nden geçecektir. Frekans dönüştürücüsüne güç kaynağı paraziti (1) aşırı voltaj, yetersiz voltaj, anlık güç kaybı (2) dalgalanma, damla (3) sivri voltaj darbesi (4) Radyo frekansı parazitidir.
1, Tiristör Dönüştürücü Ekipman İnvertör Girişiminde
Güç kaynağı ağında büyük bir kapasiteli tristör dönüştürücü ekipmanı olduğunda, tristör her zaman her faz yarım döngüsünün bir parçası olarak yürüttüğü için, ağ voltajı çentikini yapmak kolaydır ve dalga formu ciddi şekilde bozulur. İnvertörün giriş tarafındaki doğrultucu devresinin, büyük bir ters ters voltajın ortaya çıkması nedeniyle hasar görmesini mümkün kılar, bu da giriş devresinin parçalanmasına ve yanmasına yol açabilir.
2, İnvertör ile güç telafisi kapasitör müdahalesi
Güç ünitesinin güç faktörünün güç sektörü belirli gereksinimlere sahiptir, bu nedenle birçok kullanıcı güç faktörünü geliştirmek için merkezi kapasitör telafi yöntemi kullanılarak trafo merkezdedir. Tazminat kapasitör girişinin veya kesimin geçici işleminde, ağ voltajının çok yüksek bir tepe değerine sahip olması muhtemeldir, bunun sonucunda frekans dönüştürücünün doğrultucu diyotu aşırı ters voltaj ve parçalanmaya tabi tutulabilir.
İkincisi, invertörün kendisi dış girişim. İnvertörün doğrultucu köprüsü, ızgara üzerinde doğrusal olmayan bir yüktür ve ürettiği harmonikler, aynı ızgaradaki diğer elektronik ve elektrikli ekipmanlara harmonik parazit üretir. Buna ek olarak, frekans dönüştürücüsünün invertörü çoğunlukla PWM teknolojisini benimser, anahtarlama modunda çalışırken ve yüksek hızlı anahtarlama yaparken çok fazla bağlantı gürültüsü oluşturur. Bu nedenle, invertör sistemdeki diğer elektronik ve elektrikli ekipmanlara elektromanyetik parazit kaynağıdır.
İnvertörün giriş ve çıkış akımları birçok yüksek harmonik içerir. Güç kaynağının reaktif güç kaybını oluşturabilen düşük harmoniklere ek olarak, çok yüksek frekanslı birçok harmonik bileşeni vardır. Enerjilerini çeşitli şekillerde yayarlar, invertörün kendisine ve diğer ekipmanlara parazit sinyalleri oluştururlar.
(1) Giriş Akım Dalga Formu İnvertörün giriş tarafı bir diyot doğrultucu ve kapasitör filtre devresidir. Açıkçası doğrultucu köprüsünde bir şarj akımı, sadece güç kaynağının hat voltajı UD'si kapasitörün uçlarındaki DC voltajı UD'den daha büyük olduğunda vardır. Bu nedenle, şarj akımı her zaman, süreksiz bir şok dalgası şeklinde besleme voltajının genlik değerinin yakınında görünür. Güçlü bir yüksek harmonik bileşene sahiptir. Veriler, giriş akımındaki 5. ve 7. harmoniklerin harmonik bileşenlerinin, 50Hz temel dalganın sırasıyla% 80 ve% 70'i olan en büyük olduğunu göstermektedir.
(2) Çıkış Voltajı ve Akım Dalga Formları İnverter inverter köprüsünün büyük çoğunluğu, bir dizi dikdörtgen şekilli dalganın sinüzoidal dağılımına göre görev döngüsü için çıkış voltajı olan SPWM modülasyonu kullanılır; Motor stator sarısının endüktif doğası nedeniyle, stator akımı sinüzoidal dalgaya çok yakındır. Bununla birlikte, taşıyıcı frekansına eşit harmonik bileşenler hala büyüktür.
İkincisi, parazit sinyalinin yayılması
Frekans dönüştürücü daha büyük güç harmonikleri üretebilir, daha büyük güç nedeniyle, sistem parazitindeki diğer ekipman güçlüdür, girişim yolu ve genel elektromanyetik parazit yolu tutarlıdır, esas olarak iletime (yani devre bağlantısı), elektromanyetik radyasyon, endüktif bağlantıya ayrılır. Özellikle: her şeyden önce, elektromanyetik radyasyon üretmek için çevreleyen elektronik ve elektrikli ekipman; İkincisi, elektromanyetik gürültü üretmek için doğrudan tahrikli motor, motor demir ve bakır tüketimini artar; ve dağıtım ağı aracılığıyla sistemdeki diğer ekipmana güç kaynağına iletim paraziti; ve son olarak endüktif birleştirme, girişim voltajının indüksiyonu veya akım üretmek için komşu diğer hatlara inverter. Benzer şekilde, invertörün normal çalışmasına müdahale etmek için sistemdeki girişim sinyali.
(1)Devre birleştirme yöntemi, yani güç kaynağı ağı yayılımı yoluyla. Giriş akımı sinüzoidal olmadığından, invertörün kapasitesi büyük olduğunda, ağ voltajı bozulmasını, diğer ekipmanların çalışmasını etkileyecek ve aynı zamanda, doğrudan tarafından üretilen iletim parazitinin çıkış tarafı olacaktır. Motor bakır kaybının sürücüsü, demir kaybı önemli ölçüde arttı ve motorun çalışma özelliklerini etkiledi. Açıkçası, bu invertör giriş akımı girişim sinyalinin ana iletimidir.
Yayın modu.
(2) Endüktif bağlantısı İnvertörün giriş devresi veya çıkış devresi diğer ekipmanların devresine yakın olduğunda, invertörün yüksek harmonik sinyali indüksiyon yoluyla diğer ekipmanlara bağlanacaktır. İndüksiyonun iki yolu vardır:
A, mevcut girişim sinyalinin ana yolu olan elektromanyetik indüksiyon yolu;
B, voltaj parazit sinyalinin ana yolu olan elektrostatik indüksiyon yolu.
(3)Havadaki radyasyon, yani, yüksek frekanslı harmonik bileşenlerin ana yayılma modu olan havaya elektromanyetik radyasyon.
Üçüncüsü, frekans kontrol sistemi müdahale önleme karşı önlemleri
Elektromanyetizmanın temel prensiplerine göre, elektromanyetik girişimin (EMI) oluşumunun üç elemanı olmalıdır: elektromanyetik girişim kaynakları, elektromanyetik girişim yolları, elektromanyetik girişim duyarlı sistemler. Müdahaleyi önlemek için, donanım anti-müdahale ve yazılım anti-etkileşim kullanılabilir. Bunlar arasında, donanım anti-jamming, genel olarak iki yönün müdahalesini engellemek için direnç ve önlenmesinden en temel ve önemli anti-jamming önlemler sisteminin uygulanmasıdır, genel prensip, parazit kaynağını inhibe etmek ve ortadan kaldırmaktır. Sistemle birleştirilmiş kanala müdahale dışında, sistem parazit sinyalinin hassasiyetini azaltın. Mühendislik izolasyonu, filtreleme, koruma, topraklama ve diğer yöntemlerde spesifik önlemler kullanılabilir.
1, girişim izolasyonu olarak adlandırılan, devreden gelen girişim kaynağını ifade eder ve izolasyonun parazit kısmına duyarlıdır, böylece elektrik bağlantısı ortaya çıkmazlar. Frekans kontrol tahrik sisteminde, genellikle parazit iletimini önlemek için izolasyon transformatörleri kullanılarak güç hattındaki güç kaynağı ve amplifikatör devreleri arasında, güç kaynağı izolasyon transformatörü gürültü izolasyon transformatörüne uygulanabilir.
2, Filtrenin rolünü ayarlamak için sistem hattında, motordan güç kaynağına güç hattı iletim paraziti yoluyla invertörden gelen parazit sinyalini bastırmaktır. Elektromanyetik gürültü ve kaybı azaltmak için, frekans dönüştürücünün çıkış tarafı çıkış filtresi ayarlanabilir; Güç kaynağı parazitini azaltmak için, frekans dönüştürücünün giriş tarafı giriş filtresi ayarlanabilir. Hatta hassas elektronik ekipman varsa, iletim parazitini önlemek için güç hattına bir güç kaynağı gürültü filtresi ayarlanabilir. İnvertörün giriş ve çıkış devrelerinde, yukarıdaki düşük harmonik bileşenlere ek olarak, enerjilerini diğer ekipmanlara parazit sinyalleri oluşturmak için çeşitli şekillerde yayacak birçok yüksek frekanslı harmonik akım vardır. Filtreler, daha yüksek frekans harmonik bileşenlerini zayıflatmak için kullanılan ana araçlardır. Nerede kullanıldıklarına bağlı olarak, olarak kategorize edilebilirler.
(1) Giriş Filtreleri Genellikle iki tip filtre vardır:
A. Çizgi filtreleri esas olarak endüktif bobinlerden oluşur. Hatın yüksek frekanslarda empedansını artırarak daha yüksek frekans harmonik akımlarını zayıflatır.
B. Radyasyon filtreleri esas olarak yüksek frekanslı kapasitörlerden oluşur. Radyant enerji ile yüksek frekanslı harmonik bileşenlerini emecektir.
(2) Çıkış filtresi ayrıca bir endüktif bobinden oluşur. Çıkış akımındaki yüksek harmonik bileşenleri etkili bir şekilde zayıflatabilir. Sadece anti-müdahale rolünü oynamakla kalmaz, aynı zamanda motordaki yüksek harmonik harmonik akımın neden olduğu ek torku da zayıflatır. Frekans dönüştürücüsünün çıkışının anti-mesleki önlemleri için aşağıdaki yönlere dikkat edilmelidir:
A. İnvertör tüpüne zarar verebilecek inverter tüpü iletimi (kapatma) anında büyük bir pik şarj (veya boşaltma) akımı üretmemek için kapasitörlerin frekans dönüştürücünün çıkış tarafına bağlanmasına izin verilmez;
B. Çıkış filtresi LC devresinden oluştuğunda, filtredeki erişim kapasitörünün tarafı motor tarafına bağlanmalıdır.
3, parazit kaynağının korunması, paraziti bastırmanın en etkili yoludur. Elektromanyetik girişimin sızmasını önlemek için genellikle demir korumalı frekans dönüştürücüsünün kendisi; Çıkış hattı en iyi çelik boru ile korunur, özellikle frekans dönüştürücüsünü harici sinyallerle kontrol ederken, sinyal hattının mümkün olduğunca kısa (genellikle 20m içinde) ve çift çekirdekli bir koruma kullanarak sinyal çizgisi olması gerekir ve Ana güç hattı (AC380V) ve kontrol hattı (AC220V) tamamen aynı boru veya hat açısından tamamen ayrılır, asla elektronik duyarlı ekipman hatlarının etrafına koyulmaması da koruma gerektirmez. Korumayı etkili hale getirmek için, kalkan güvenilir bir şekilde topraklanmalıdır.
4, doğru topraklama, sistemin yabancı paraziti etkili bir şekilde engellemesini sağlayabilir, aynı zamanda ekipmanın kendisini dış dünya parazitine indirgemek için. Sistemin gerçek uygulamasında, sistem güç kaynağı sıfır çizgisi (merkez hattı) nedeniyle, toprak (koruyucu topraklama, sistem topraklama) bölünmez, kontrol sistemi koruma zemini (kontrol sinyali koruma zemini ve ana devre iletkeni koruma zemini ) kaotik bağlantının, sistemin istikrarını ve güvenilirliğini büyük ölçüde azaltır.
İnvertörler için, ana devre terminali PE'nin (E, G) doğru topraklanması, invertörün gürültüyü bastırma ve invertör parazitini azaltma yeteneğini iyileştirmenin önemli bir yoludur, bu nedenle pratik uygulamalarda çok ciddiye alınmalıdır. İnvertör topraklama iletkeninin kesit alanı genellikle 2.5mm2'den az olmamalı ve uzunluk 20m içinde kontrol edilmelidir. İnvertörün ve diğer güç ekipmanlarının topraklanmasının ayrı bir zemin olamaması önerilir.
5, reaktör kullanımı
Frekans dönüştürücüsünün alt frekans harmonik bileşenlerindeki giriş akımında (5. harmonik, 7. harmonik, 11. harmonik, 13. harmonik, vb.) Diğer ekipmanların normal çalışması ile olası müdahaleye ek olarak bunların çok yüksek bir kısmını oluşturmuştur. , aynı zamanda büyük miktarda reaktif güç tükettikleri için, güç faktörü çizgisi büyük ölçüde azalır. Bir reaktörün giriş devresi içinde ipi, daha düşük harmonik akımları bastırmanın etkili bir yoludur. Kablolama konumuna bağlı olarak, iki ana tür vardır:
(1) Güç kaynağı ile invertörün giriş tarafı arasında seri olarak bağlanmış reaktör. Ana işlevleri:
A. Harmonik akımı bastırarak güç faktörünü (0. 75-0. 85) artırmak;
B. İnvertöre giriş devresindeki Inrush akımını zayıflatın;
C, güç kaynağı voltaj dengesizliğinin etkisini zayıflatın.
(2) DC reaktörü, doğrultucu köprü ve filtre kapasitörü arasında seri olarak bağlanmıştır. Giriş akımındaki yüksek harmonik bileşenleri zayıflatmak için tek bir işlevi vardır. Bununla birlikte, 0. 95'e ulaşabilen ve basit yapı ve küçük boyutun avantajlarına sahip olan güç faktörünü iyileştirmede AC reaktöründen daha etkilidir.
6, rasyonel kablolama
İndüksiyon yöntemi yoluyla yayılan parazit sinyali için, rasyonel kablolama yoluyla zayıflatılabilir. Belirli yöntemler:
(1) ekipmanın güç hattı ve sinyal hattı, invertörün giriş ve çıkış hatlarından uzak olmalıdır;
(2) diğer ekipman güç hatlarından ve sinyal hatlarından kaçınılmalı ve invertör girişi ve çıkış hatları paralel olmalıdır;
Dördüncü, sonuç
Frekans dönüştürücü uygulaması sürecindeki kaynakların analizi ve yayılma yolları yoluyla, bu sorunları çözmek için pratik karşı önlemler ortaya konmuştur. Yeni teknolojilerin sürekli uygulanması ve frekans dönüştürücüler hakkındaki yeni teorilerle, frekans dönüştürücülerin EMC gereksinimlerine dikkat edilmesi, frekans dönüştürücü hız kontrol sürücü sistemlerinin tasarımı ve uygulanmasıyla karşı karşıya kalması gereken bir sorun haline gelmiştir ve aynı zamanda Frekans dönüştürücü uygulamasının ve promosyonun anahtarları. Frekans dönüştürücüsünde var olan bu sorunların, frekans dönüştürücünün kendisinin işlevi ve telafisi ile çözülmesi beklenmektedir. Endüstriyel alan ve frekans dönüştürücü gereksinimlerinin sosyal ortamı, gerçek "yeşil" frekans dönüştürücüsünün gerçek ihtiyaçlarını karşılamak için yakında çıkacaktır. İnvertör EMC probleminin etkili bir şekilde çözüleceğine inanıyoruz.