隨sui著zhe科ke學xue技ji術shu的de發fa展zhan,變bian頻pin器qi在zai化hua工gong生sheng產chan中zhong的de應ying用yong越yue來lai越yue多duo,變bian頻pin調tiao速su係xi統tong的de可ke靠kao性xing和he準zhun確que性xing已yi經jing開kai始shi影ying響xiang化hua工gong安an全quan生sheng產chan和he經jing濟ji運yun行xing。其qi控kong製zhi係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li變bian得de尤you為wei重zhong要yao。化hua工gong廠chang的de變bian頻pin器qi有you集ji中zhong布bu置zhi在zai獨du立li的de控kong製zhi室shi中zhong,亦yi有you分fen散san在zai各ge負fu荷he現xian場chang,但dan共gong同tong之zhi處chu是shi均jun處chu在zai強qiang電dian和he一yi些xie弱ruo電dian形xing成cheng的de較jiao為wei複fu雜za的de電dian磁ci環huan境jing中zhong,有you的de還hai要yao承cheng受shou外wai界jie各ge種zhong通tong訊xun設she備bei發fa出chu的電磁波幹擾。文章基於陝西渭化多年來對各種變頻器的使用及維護的經驗簡要分析變頻器的各主要幹擾源和幹擾信號傳播的途徑,並從硬件和軟件兩方麵提出幾種變頻調速係統抗幹擾措施。
1問題的提出
渭化二期兩台液氧泵采用變頻驅動,選用的變頻器為ABB原裝進口ACS800-04-0400-3,控製方式為DTC控製,輸入控製信號為4~20mA模擬量,輸出控製信號也為4~20mA模擬量,誤差為±0.01mA(±3rpm),在zai運yun行xing中zhong發fa現xian兩liang台tai變bian頻pin器qi不bu同tong程cheng度du的de出chu現xian控kong製zhi係xi統tong紊wen亂luan情qing況kuang,甚shen至zhi在zai變bian頻pin器qi附fu近jin使shi用yong手shou機ji或huo其qi他ta通tong訊xun設she備bei會hui對dui變bian頻pin器qi運yun行xing產chan生sheng一yi定ding的de擾rao動dong,致zhi使shi變bian頻pin器qi輸shu出chu轉zhuan速su變bian化hua幅fu度du多duo達da50rad,這zhe樣yang對dui化hua工gong安an全quan生sheng產chan及ji穩wen定ding運yun行xing埋mai下xia隱yin患huan,對dui工gong藝yi操cao作zuo帶dai來lai一yi定ding的de負fu麵mian影ying響xiang。隨sui著zhe化hua工gong工gong藝yi對dui過guo程cheng控kong製zhi的de要yao求qiu的de提ti高gao,並bing且qie化hua工gong裝zhuang置zhi變bian頻pin器qi所suo處chu的de環huan境jing一yi般ban較jiao為wei複fu雜za,因yin此ci對dui變bian頻pin器qi抗kang幹gan擾rao能neng力li的de要yao求qiu越yue來lai越yue高gao,處chu理li好hao變bian頻pin器qi和he其qi他ta設she備bei的de電dian磁ci兼jian容rong成cheng為wei廣guang大da化hua工gong行xing業ye電dian氣qi技ji術shu人ren員yuan的de一yi項xiang重zhong要yao工gong作zuo。
2電磁幹擾對變頻器調速係統的影響
電磁幹擾是以外部噪聲和無用信號在接收中所造成的,通過電路傳導和以場的形式傳播。在生產現場,輻射電磁場主要來自電力網絡、電氣設備的暫態過程、各(ge)種(zhong)變(bian)流(liu)設(she)備(bei)等(deng)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang),其(qi)分(fen)布(bu)極(ji)為(wei)複(fu)雜(za)。如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)其(qi)磁(ci)場(chang)環(huan)境(jing)內(nei),就(jiu)會(hui)受(shou)到(dao)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)。在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)中(zhong)不(bu)僅(jin)有(you)很(hen)多(duo)高(gao)電(dian)壓(ya)、大電流的大型用電設備,還有眾多的380V、220V等交直流電源存在。各種動力電纜以及交、zhiliudianyuandedianlanyubianpinqikongzhixinhaodedianlannanyiyouxiaodiquanbufengekai。zhishizhexiegaodianyadadianliushebeizaiyunxingzhongyijijietonghuoduankaishi,suochanshengdeqiangdiancichangganraoyizaibianpinqishuruxianshangchanshenghenqiangdeganyingdianyaheganyingdianliu。junhuiduibianpinqichanshenggezhongbutongganrao。
3幹擾信號的形成及分類
①幹擾信號的形成。在控製係統某點發生不正常的電壓、電流急劇變化,也就是不基於50Hz的工頻變化的波形均可認為是幹擾信號或幹擾源。
②幹gan擾rao信xin號hao的de分fen類lei。幹gan擾rao信xin號hao的de分fen類lei按an照zhao幹gan擾rao信xin號hao產chan生sheng的de原yuan因yin和he幹gan擾rao信xin號hao的de模mo式shi及ji幹gan擾rao信xin號hao的de波bo形xing可ke分fen為wei以yi下xia幾ji種zhong。按an照zhao幹gan擾rao信xin號hao形xing成cheng的de原yuan因yin分fen為wei放fang浪lang湧yong幹gan擾rao信xin號hao、電幹擾信號、高(gao)頻(pin)振(zhen)蕩(dang)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)等(deng)。按(an)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)形(xing)可(ke)分(fen)為(wei)持(chi)續(xu)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao),偶(ou)發(fa)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)等(deng)。按(an)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)模(mo)式(shi)不(bu)同(tong)可(ke)分(fen)為(wei)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)和(he)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)兩(liang)種(zhong)。
4化工裝置現場安裝的變頻器控製係統中主要電磁
幹擾信號來源及分析
①靜電耦合幹擾。變頻器的控製電纜與附近其他電氣設備的靜電容耦合,在其控製電纜中產生的電勢。
②靜電感應幹擾。變頻器附近其他電氣回路產生的磁通變化在電纜中感應出的電勢。
③電源的諧波的幹擾。當前化工裝置的各種可以產生諧波的設備較多,本身電網亦有一定量的諧波。
④接jie地di係xi統tong的de幹gan擾rao。正zheng確que良liang好hao的de接jie地di能neng夠gou有you效xiao的de避bi免mian各ge種zhong幹gan擾rao信xin號hao及ji消xiao除chu諧xie波bo。反fan而er接jie地di係xi統tong的de不bu正zheng常chang和he接jie地di的de錯cuo誤wu會hui擴kuo大da幹gan擾rao信xin號hao的de影ying響xiang。處chu理li好hao接jie地di在zai很hen大da程cheng度du上shang能neng夠gou解jie決jue好hao變bian頻pin調tiao速su係xi統tong的de電dian磁ci幹gan擾rao問wen題ti。
⑤bianpinqizishenneibudeganrao。youbianpinqineibugedianlidianziyuanjianchanshengdedianciganrao,zhezhongganraozhiyoutongguoxuanzexingnengyouliangqieyoushizhiyejidepinpaijixinglaijiejue。
5解決變頻調速係統抗電磁幹擾措施
總結眾多變頻器抗幹擾經驗可將措施分為以下幾種。
5.1抗電磁幹擾的隔離措施
所suo謂wei的de隔ge離li技ji術shu就jiu是shi指zhi從cong電dian路lu上shang把ba幹gan擾rao源yuan和he易yi受shou幹gan擾rao的de部bu分fen隔ge開kai,使shi它ta們men不bu發fa生sheng電dian的de聯lian係xi。從cong電dian磁ci學xue的de理li論lun和he對dui眾zhong多duo變bian頻pin器qi的de學xue習xi總zong結jie歸gui納na出chu以yi下xia幾ji點dian。
①將所有的信號線很好的絕緣,以防由於接觸引入的幹擾。
②將不同種類的信號線按其產生的噪聲幹擾能力分類隔離鋪設。
③對dui於yu模mo擬ni量liang信xin號hao,特te別bie是shi低di電dian平ping的de模mo擬ni量liang輸shu入ru信xin號hao應ying采cai用yong屏ping蔽bi雙shuang絞jiao線xian連lian接jie,並bing且qie這zhe些xie信xin號hao線xian必bi須xu單dan獨du采cai用yong電dian線xian管guan或huo電dian纜lan槽cao敷fu設she,不bu可ke與yu其qi他ta信xin號hao在zai同tong一yi電dian纜lan管guan中zhong走zou線xian。
④低(di)電(dian)平(ping)的(de)開(kai)關(guan)信(xin)號(hao)和(he)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)線(xian)路(lu)對(dui)低(di)頻(pin)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)雖(sui)然(ran)比(bi)模(mo)擬(ni)量(liang)信(xin)號(hao)強(qiang),但(dan)也(ye)要(yao)采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)雙(shuang)絞(jiao)線(xian),至(zhi)少(shao)用(yong)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)連(lian)接(jie),這(zhe)類(lei)信(xin)號(hao)也(ye)應(ying)單(dan)獨(du)走(zou)線(xian),不(bu)可(ke)與(yu)其(qi)他(ta)線(xian)路(lu)一(yi)起(qi)平(ping)行(xing)走(zou)線(xian)。
⑤高電平的開關量信號和其他繼電器的輸入、輸出信號線應采取雙絞線連接,且單獨布線,這種做法既可以阻止其他幹擾源也可以消除自身對低電平開關信號的幹擾。
⑥變頻調速係統的供電電源應采用隔離變壓器供電,主要目的在於避免傳導幹擾。這點在目前的變頻調速器係統中應用很廣泛。
⑦為大幅減小共模幹擾,可采用隔離放大器將外部信號輸入端子與變頻器信號輸入端在電氣上進行完全隔離。
5.2抗電磁幹擾屏蔽措施
所謂的屏蔽技術就是指用金屬導體,把被屏蔽的元件、組合件和信號線包圍起來,屏蔽主要有電氣屏蔽和磁屏蔽兩種。屏蔽技術的關鍵在於正確的使用屏蔽線,對於屏蔽線、雙絞線的使用及屏蔽層的接地在工程實際中以成熟應用,在此不過多敘述。
①dianqipingbi。dianqipingbizhuyaoshipingbidianchangouheganrao,yingdangcaiyongshuangjiaoxian,bingqiedaoxiandepingbicengzuihaobuyaoliangduanlianjiedangdixianshiyong,yingjiangpingbicengdandianjiedi,fangzhidihuandianliuzaipingbicengxingchengcichang。②cipingbi。cipingbizhuyaoshipingbicichangouheganrao,danshijiyingyongzhonghennanzuodaoyongdaocicailiaojiangcichanghuanjingpingbiqilai,tongchangyouxiaoyizhicichangouheganraodezuofashiyuanlicichangyuan,tongshibimianpingxingzouxian。
5.3抗電磁幹擾接地措施
所(suo)謂(wei)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)接(jie)地(di)技(ji)術(shu)是(shi)指(zhi)避(bi)開(kai)地(di)環(huan)電(dian)流(liu)的(de)幹(gan)擾(rao),降(jiang)低(di)公(gong)共(gong)地(di)線(xian)阻(zu)抗(kang)的(de)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)。正(zheng)確(que)的(de)接(jie)地(di)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)對(dui)設(she)備(bei)和(he)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)本(ben)身(shen)的(de)影(ying)響(xiang),又(you)可(ke)抑(yi)製(zhi)其(qi)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)。
zaidadidianweibianhuajiaodadechangsuo,xitongjiangshoudaogongmoganrao,qierongyibianweichamoganrao。kongzhixitongdejiedifangshiyibanyaocaiqudulijiedifangshi,jiedishiyibanyaozuodaoyixiajidian:接地線的截麵積應盡量大;接地點應盡量靠近變頻器,接地點與變頻器之間的距離不大於50m;接地線因盡量避開動力線,不能避開時應垂直相交,應盡量縮短平行走線長度;接地電阻應小於1Ω。
6結語
綜上所述,變頻調速係統的抗幹擾措施要從多方麵考慮,對於新建化工裝置要多從設計、設備選型、現xian場chang的de安an裝zhuang施shi工gong過guo程cheng進jin行xing科ke學xue合he理li的de規gui劃hua和he配pei置zhi,對dui於yu改gai造zao項xiang目mu要yao著zhe重zhong分fen析xi變bian頻pin器qi安an裝zhuang地di點dian的de電dian磁ci環huan境jing,綜zong合he考kao慮lv多duo種zhong解jie決jue措cuo施shi,特te別bie重zhong點dian考kao慮lv接jie地di係xi統tong是shi否fou良liang好hao,接jie地di電dian阻zu是shi否fou符fu合he要yao求qiu,接jie地di點dian的de選xuan擇ze和he安an裝zhuang是shi否fou正zheng確que。隻zhi有you在zai綜zong合he考kao慮lv多duo方fang麵mian的de因yin素su後hou才cai能neng很hen好hao的de從cong根gen本ben上shang解jie決jue變bian頻pin調tiao速su係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao問wen題ti。
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