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变频器干扰分析--厦门PLC培训

更新时间:2013-09-05 17:33:24点击次数:1873次字号:T|T
变频器干扰分析--厦门PLC培训

变频器干扰分析--厦门PLC培训

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 变频器的出现为工业自动化控制、电机节能带来了革新。工业生产中几乎离不开变频器,即使在日常生活中,电梯、变频空调等也成为不可缺少的部分,变频器已经开始渗入到生产、生活的各个角落。然而,变频器的广泛使用也带来了许多前所未有困扰,典型的电磁兼容/电能质量现象包括:

  ①变频器工作时,继电保护器误动作;

  ②变频器工作时,PLC工作异常、仪表读数错误;

  ③工厂安装了变频器后,无功补偿电容不能正常投切甚至烧毁;

  ④工厂安装了变频器后,原来的配电系统不再满足要求,电缆、变压器过热,配电盘跳闸,变压器温升、噪声加大;

  ⑤ 变频器驱动的电机,发热严重、噪声增加;

  ⑥变频器驱动的电机,绝缘容易损坏,轴承容易损坏。

  变频器之所以带来这些问题,是由变频器的工作原理所决定的。变频器主要由两部分组成:整流器和逆变器,整流器和逆变器是导致上述现象的根本原因。整流器工作时产生谐波电流,这些谐波电流会影响供电的变压器及周边电子设备。逆变器对直流电压进行控制,产生脉宽调制(PWM)波,PWM电压波形是电磁干扰和损伤电机的根本原因,如图1所示。

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 图变频器产生电磁兼容/电能质量问题

  现代变频器的体积更小,效率更高。然而,伴随着这些技术进步,上述的一些问题也越来越严重。之所以出现这样的情况,是因为现代变频器中使用了高性能的IGBT作为输出PWM的开关器件,这种器件的开关速度非常快,使PWM波形的上升沿与下降沿很短。根据付立业分析,脉冲的上升沿越短,则意味着脉冲中所包含的高频成份越丰富。高频成份丰富,意味着会有更多的机会产生电磁辐射与电磁耦合。另外,PWM更短的上升沿时间,也会对电机产生更严重的损伤。

  变频器导致电磁兼容和电能质量问题的根本原因如表1所示

变频器导致电磁兼容问题的机理和现象

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