Dalam berbagai sistem kontrol industri, dengan penggunaan perangkat elektronik daya yang luas seperti konverter frekuensi, gangguan elektromagnetik sistem (EMI) semakin serius, teknik desain anti-interferensi yang sesuai (yaitu, kompatibilitas kompatibilitas elektromagnetik) menjadi semakin penting menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik elektromagnetik) telah menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik elektromagnetik) menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik elektromagnetik) telah menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik) menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik) menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik) menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik) menjadi semakin penting (yaitu elektromagnetik) menjadi semakin penting (mis . Gangguan sistem konverter frekuensi kadang -kadang dapat secara langsung menyebabkan kerusakan perangkat keras pada sistem, dan kadang -kadang tidak dapat merusak perangkat keras sistem, tetapi sering membuat operasi program sistem mikroprosesor di luar kendali, yang mengakibatkan kegagalan kontrol, sehingga menyebabkan peralatan dan kecelakaan produksi. Oleh karena itu, bagaimana meningkatkan kemampuan dan keandalan anti-interferensi sistem adalah bagian penting dari pengembangan dan penerapan perangkat otomatisasi tidak dapat diabaikan, tetapi juga salah satu kunci aplikasi dan promosi teknologi kontrol komputer. Ketika datang ke masalah anti-interferensi dari konverter frekuensi, pertama-tama, kita harus memahami sumber gangguan, mode propagasi, dan kemudian mengambil tindakan yang berbeda untuk gangguan ini.
Pertama, sumber gangguan inverter
Yang pertama adalah gangguan dari jaringan listrik eksternal. Gangguan harmonik di jaringan terutama melalui inverter interferensi catu daya inverter. Ada sejumlah besar sumber harmonik di jaringan listrik seperti berbagai peralatan penyearah, peralatan pertukaran AC dan DC, peralatan penyesuaian tegangan elektronik, beban non-linear dan peralatan pencahayaan. Semua beban ini membuat tegangan dan arus dalam kisi untuk menghasilkan distorsi bentuk gelombang, sehingga menghasilkan gangguan berbahaya terhadap peralatan lain di kisi. Catu daya konverter frekuensi dari gangguan jaringan listrik AC yang tercemar jika tidak ditangani, noise grid akan melalui konverter frekuensi interferensi sirkuit daya grid. Gangguan catu daya ke konverter frekuensi adalah (1) tegangan berlebih, di bawah tegangan, kehilangan daya sesaat (2) lonjakan, drop (3) Pulsa tegangan lonjakan (4) gangguan frekuensi radio.
1, Peralatan Konverter Thyristor tentang Gangguan Inverter
Ketika ada berkapasitas besar peralatan konverter thyristor di jaringan catu daya, karena thyristor selalu melakukan di bagian setiap fase setengah siklus, mudah untuk membuat tegangan jaringan takik dan bentuk gelombang sangat terdistorsi. Itu memungkinkan untuk sirkuit penyearah pada sisi input inverter untuk rusak karena terjadinya tegangan pembalikan terbalik yang besar, yang dapat menyebabkan kerusakan sirkuit input dan terbakar.
2, gangguan kapasitor kompensasi daya dengan konverter frekuensi
Sektor daya faktor daya unit daya memiliki persyaratan tertentu, untuk alasan ini, banyak pengguna berada di gardu menggunakan metode kompensasi kapasitor terpusat untuk meningkatkan faktor daya. Dalam proses transien dari input kapasitor kompensasi atau dipotong, tegangan jaringan cenderung memiliki nilai puncak yang sangat tinggi, sebagai akibatnya dioda penyearah konverter frekuensi dapat mengalami tegangan balik dan kerusakan terbalik yang berlebihan.
Kedua, inverter itu sendiri ke gangguan eksternal. Jembatan penyearah inverter adalah beban nonlinier pada kisi, dan harmonik yang dihasilkannya menghasilkan gangguan harmonik terhadap peralatan elektronik dan listrik lainnya pada jaringan yang sama. Selain itu, inverter konverter frekuensi sebagian besar mengadopsi teknologi PWM, ketika bekerja dalam mode switching dan membuat switching berkecepatan tinggi, ia menghasilkan banyak kebisingan kopling. Oleh karena itu, inverter adalah sumber gangguan elektromagnetik ke peralatan elektronik dan listrik lainnya dalam sistem.
Arus input dan output inverter berisi banyak harmonik tinggi. Selain harmonik yang lebih rendah yang dapat membentuk kehilangan daya reaktif dari catu daya, ada banyak komponen harmonik dari frekuensi yang sangat tinggi. Mereka akan menyebarkan energi mereka dengan berbagai cara, membentuk sinyal interferensi ke inverter itu sendiri dan peralatan lainnya.
(1) Bentuk gelombang arus input Sisi input inverter adalah penyearah dioda dan sirkuit filter kapasitor. Jelas ada arus pengisian daya di jembatan penyearah hanya ketika tegangan garis ulangan catu daya lebih besar dari tegangan DC ud di ujung kapasitor. Oleh karena itu, arus pengisian selalu muncul di dekat nilai amplitudo tegangan suplai dalam bentuk gelombang kejut terputus. Ini memiliki komponen harmonik tinggi yang kuat. Data menunjukkan bahwa komponen harmonik dari harmonik ke -5 dan ke -7 dalam arus input adalah yang terbesar, yang masing -masing 80% dan 70% dari gelombang fundamental 50Hz.
(2) Tegangan output dan bentuk gelombang arus Sebagian besar jembatan inverter inverter digunakan modulasi SPWM, tegangan output untuk siklus tugas sesuai dengan distribusi sinusoidal dari serangkaian gelombang berbentuk persegi panjang; Karena sifat induktif dari gulungan stator motorik, arus stator sangat dekat dengan gelombang sinusoidal. Namun, komponen harmonik yang sama dengan frekuensi pembawa masih besar.
Kedua, penyebaran sinyal interferensi
Konverter frekuensi dapat menghasilkan harmonik daya yang lebih besar, karena daya yang lebih besar, peralatan lain pada gangguan sistem kuat, jalur interferensi dan jalur interferensi elektromagnetik umum konsisten, terutama dibagi menjadi konduksi (yaitu kopling sirkuit), radiasi elektromagnetik, kopling induktif. Secara khusus: Pertama -tama, peralatan elektronik dan listrik di sekitarnya untuk menghasilkan radiasi elektromagnetik; Kedua, motor drive langsung untuk menghasilkan noise elektromagnetik, membuat konsumsi besi dan tembaga motor meningkat; dan gangguan konduksi ke catu daya, melalui jaringan distribusi ke peralatan lain dalam sistem; dan akhirnya inverter ke garis tetangga lain untuk menghasilkan kopling induktif, induksi tegangan atau arus interferensi. Demikian pula, sinyal interferensi dalam sistem melalui cara yang sama untuk mengganggu operasi normal inverter.
(1) Metode kopling sirkuit, yaitu melalui perambatan jaringan catu daya. Karena arus input adalah non-sinusoidal, ketika kapasitas inverter besar, ia akan membuat distorsi tegangan jaringan, mempengaruhi pekerjaan peralatan lain, dan pada saat yang sama, sisi output dari gangguan konduksi yang dihasilkan oleh Direct Drive kehilangan tembaga motor, kehilangan zat besi meningkat secara signifikan, mempengaruhi karakteristik operasi motor. Jelas, ini adalah mode propagasi utama dari sinyal interferensi arus input inverter.
(2) Kopling induktif ketika sirkuit input atau sirkuit output inverter dekat dengan sirkuit peralatan lain, sinyal harmonik tinggi inverter akan digabungkan ke peralatan lain dengan induksi. Ada dua cara induksi:
A, cara induksi elektromagnetik, yang merupakan cara utama sinyal interferensi saat ini;
B, cara induksi elektrostatik, yang merupakan cara utama sinyal interferensi tegangan.
(3) radiasi udara, yaitu, radiasi elektromagnetik ke udara, yang merupakan mode propagasi utama komponen harmonik frekuensi tinggi.
Ketiga, sistem penanggulangan anti-interferensi sistem frekuensi
Menurut prinsip -prinsip dasar elektromagnetisme, pembentukan gangguan elektromagnetik (EMI) harus memiliki tiga elemen: sumber gangguan elektromagnetik, jalur interferensi elektromagnetik, sistem sensitif gangguan gangguan elektromagnetik. Untuk mencegah gangguan, anti-interferensi perangkat keras dan anti-interferensi perangkat lunak dapat digunakan. Di antara mereka, perangkat keras anti-jamming adalah penerapan sistem tindakan anti-jamming yang paling mendasar dan penting, umumnya dari resistensi dan pencegahan kedua aspek untuk menghambat gangguan, prinsip umum adalah untuk menghambat dan menghilangkan sumber gangguan, pemotongan Dari gangguan ke saluran yang digabungkan sistem, kurangi sensitivitas sinyal interferensi sistem. Langkah -langkah spesifik dapat digunakan dalam isolasi rekayasa, penyaringan, pelindung, grounding dan metode lainnya.
1, apa yang disebut isolasi interferensi, mengacu pada sumber interferensi dari sirkuit dan rentan terhadap bagian interferensi dari isolasi, sehingga tidak terjadi sambungan listrik. Dalam sistem penggerak kontrol frekuensi, biasanya antara catu daya dan sirkuit penguat pada saluran listrik menggunakan transformator isolasi untuk menghindari konduksi interferensi, transformator isolasi catu daya dapat diterapkan pada transformator isolasi kebisingan.
2, dalam garis sistem untuk mengatur peran filter adalah untuk menekan sinyal interferensi dari inverter melalui gangguan konduksi saluran listrik ke catu daya dari motor. Untuk mengurangi kebisingan dan kehilangan elektromagnetik, sisi output dari konverter frekuensi dapat diatur filter output; Untuk mengurangi gangguan catu daya, sisi input dari konverter frekuensi dapat diatur filter input. Jika ada peralatan elektronik yang sensitif di saluran, filter noise catu daya dapat diatur pada saluran listrik untuk menghindari gangguan konduksi. Dalam sirkuit input dan output inverter, selain komponen harmonik yang lebih rendah di atas, ada banyak arus harmonik frekuensi tinggi, yang akan menyebarkan energi mereka dalam berbagai cara untuk membentuk sinyal interferensi ke peralatan lain. Filter adalah cara utama yang digunakan untuk melemahkan komponen harmonik frekuensi yang lebih tinggi. Tergantung di mana mereka digunakan, mereka dapat dikategorikan sebagai.
(1) Filter input biasanya ada dua jenis filter:
A. Filter garis terutama terdiri dari kumparan induktif. Ini melemahkan arus harmonik frekuensi yang lebih tinggi dengan meningkatkan impedansi garis pada frekuensi tinggi.
B. Filter radiasi terutama terdiri dari kapasitor frekuensi tinggi. Ini akan menyerap komponen harmonik frekuensi tinggi dengan energi radiasi.
(2) Filter Output Ini juga terdiri dari koil induktif. Ini dapat secara efektif melemahkan komponen harmonik yang tinggi dalam arus output. Tidak hanya memainkan peran anti-interferensi, tetapi juga melemahkan torsi tambahan yang disebabkan oleh arus harmonik harmonik yang tinggi di motor. Untuk langkah-langkah anti-interferensi dari output konverter frekuensi, aspek-aspek berikut harus diperhatikan:
A. Kapasitor tidak diizinkan untuk dihubungkan ke sisi output konverter frekuensi, agar tidak menghasilkan arus pengisian puncak (atau pelepasan) yang besar pada saat konduksi tabung inverter (shutdown), yang dapat merusak tabung inverter;
B. Ketika filter output terdiri dari sirkuit LC, sisi kapasitor akses pada filter harus dihubungkan dengan sisi motor.
3, melindungi sumber gangguan adalah cara paling efektif untuk menekan gangguan. Biasanya konverter frekuensi itu sendiri dengan pelindung besi, untuk mencegah kebocoran gangguan elektromagnetik; Jalur output paling terlindung dengan pipa baja, terutama ketika mengendalikan konverter frekuensi dengan sinyal eksternal, garis sinyal harus sesingkat mungkin (umumnya dalam 20m), dan saluran sinyal menggunakan pelindung inti ganda, dan dengan yang Saluran listrik utama (AC380V) dan saluran kontrol (AC220V) benar -benar dipisahkan dari perpipaan atau palung garis yang sama, tidak pernah meletakkan di sekitar garis peralatan sensitif elektronik juga memerlukan pelindung. Untuk membuat perisai efektif, perisai harus diandalkan.
4, landasan yang benar dapat membuat sistem secara efektif menghambat gangguan asing, tetapi juga untuk mengurangi peralatan itu sendiri ke gangguan dunia luar. Dalam aplikasi sebenarnya dari sistem, karena sistem catu daya nol saluran (garis tengah), ground (landasan pelindung, grounding sistem) tidak dibagi, ground pelindung sistem kontrol (ground pelindung sinyal kontrol dan tanah pelindung konduktor sirkuit utama. ) dari hubungan kacau, sangat mengurangi stabilitas dan keandalan sistem.
Untuk inverter, landasan yang benar dari terminal sirkuit utama PE (E, G) adalah cara penting untuk meningkatkan kemampuan inverter untuk menekan kebisingan dan mengurangi gangguan inverter, sehingga harus dianggap sangat serius dalam aplikasi praktis. Area cross-sectional dari konduktor pentanahan inverter umumnya tidak kurang dari 2.5mm2, dan panjangnya harus dikontrol dalam 20m. Disarankan agar landasan inverter dan grounding peralatan listrik lainnya terpisah, tidak bisa menjadi tanah umum.
5, penggunaan reaktor
Dalam arus input konverter frekuensi dalam komponen harmonik frekuensi bawah (harmonik ke -5, harmonik ke -7, harmonik ke -11, harmonik ke -13, dll. , tetapi juga karena mereka mengonsumsi sejumlah besar daya reaktif, sehingga saluran faktor daya sangat berkurang. Merangkai reaktor dalam sirkuit input adalah cara yang efektif untuk menekan arus harmonik yang lebih rendah. Tergantung pada posisi kabel, ada dua jenis utama:
(1) Reaktor terhubung secara seri antara catu daya dan sisi input inverter. Fungsi utamanya adalah:
A. Tingkatkan faktor daya menjadi (0. 75-0. 85) dengan menekan arus harmonik;
B. Melemahkan arus masuk dalam sirkuit input ke inverter;
C, melemahkan dampak ketidakseimbangan tegangan catu daya.
(2) Reaktor DC terhubung secara seri antara jembatan penyearah dan kapasitor filter. Ini memiliki fungsi tunggal, yaitu melemahkan komponen harmonik tinggi dalam arus input. Namun, ini lebih efektif daripada reaktor AC dalam meningkatkan faktor daya, yang dapat mencapai 0. 95, dan memiliki keunggulan struktur sederhana dan ukuran kecil.
6, kabel rasional
Untuk sinyal interferensi yang disebarkan melalui metode induksi, dapat dilemahkan dengan cara kabel rasional. Metode spesifik adalah:
(1) saluran listrik dan saluran sinyal peralatan harus jauh dari saluran input dan output inverter;
(2) saluran listrik peralatan lain dan saluran sinyal harus dihindari dan input input dan saluran output paralel;
Keempat, kesimpulannya
Melalui analisis sumber dan jalur propagasi gangguan dalam proses aplikasi konverter frekuensi, penanggulangan praktis untuk menyelesaikan masalah ini telah diajukan. Dengan aplikasi berkelanjutan dari teknologi baru dan teori -teori baru tentang konverter frekuensi, perhatian terhadap persyaratan EMC konverter frekuensi telah menjadi masalah yang harus dihadapi oleh desain dan penerapan sistem penggerak kontrol kecepatan konverter frekuensi, dan juga salah satu dari itu Kunci untuk aplikasi dan promosi konverter frekuensi. Masalah -masalah yang ada di konverter frekuensi ini diharapkan akan diselesaikan oleh fungsi dan kompensasi konverter frekuensi itu sendiri. Situs industri dan lingkungan sosial dari persyaratan konverter frekuensi terus meningkat, untuk memenuhi kebutuhan aktual konverter frekuensi "hijau" yang sebenarnya akan segera keluar. Kami percaya bahwa masalah EMC inverter akan diselesaikan secara efektif.