摘要:本文以臺(tái)達(dá)KG系列變頻器工程應(yīng)用實(shí)際問題為例,介紹變頻器的抗干擾技術(shù);防止漏電斷路器誤跳脫技術(shù);輸入輸出保護(hù)技術(shù)。技術(shù)原理和處理原則適用于一般變頻器的工程應(yīng)用。
1 引言
隨著變頻器的大規(guī)模工程應(yīng)用,有各個(gè)技術(shù)等級(jí)和其它相關(guān)技術(shù)層面的大量工程人員需要掌握變頻器應(yīng)用技術(shù)。例如普通電氣工人;例如初級(jí)電氣工程師;例如機(jī)械工程師。同時(shí),變頻器也越來越多地應(yīng)用到各種復(fù)雜的工程環(huán)境中去,書本中各種常規(guī)的技術(shù)常常難以解決變頻器應(yīng)用中的特殊問題。本文基于臺(tái)達(dá)品牌KG系列變頻器,針對(duì)3個(gè)變頻器應(yīng)用問題給出原理性的分析設(shè)計(jì)技術(shù)。技術(shù)原理實(shí)際上也適用其它變頻器工程應(yīng)用條件。
2 變頻器抗干擾技術(shù)
變頻器的干擾問題,一直困擾很多客戶,在此將一些常見的干擾及排除方法,介紹給大家:
2.1常見干擾途徑
(1)空中輻射方式。以電磁波的方式在空中傳播。
(2)線路傳播方式。主要通過電源網(wǎng)絡(luò)傳播。
(3)線間感應(yīng)方式。電感產(chǎn)生的電磁感應(yīng)或電容產(chǎn)生的靜電感應(yīng)通過線間感應(yīng)的方式傳播。
2.2干擾源的排除
(1)高頻大功率的直流電焊機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離變頻器。電焊機(jī)自身的接地應(yīng)良好。
(2)電磁鐵的通斷觸點(diǎn)應(yīng)加裝RC突波吸收器。
(3)與變頻器裝在同一電柜中的接觸器,要剔除劣質(zhì)品。要選擇開關(guān)低噪聲,滅弧效
果好的產(chǎn)品。必要時(shí)也要加裝RC突波吸收器。
(4)供電電源阻抗要低,以免附近有上百千瓦電器的啟停,造成變頻器輸入電壓產(chǎn)生
過高的瞬間突變。
(5)供電電源的相電壓要平恒,以免導(dǎo)致220V單相輸入的變頻器在欠壓或過壓的狀態(tài)
下工作。
(6)對(duì)用戶廠的自發(fā)電系統(tǒng),要求輸出電源電壓不要忽高忽低。要避免突變,要穩(wěn)定。
2.3變頻器抗干擾的常用措施
(1)變頻器的E端要與控制柜及電機(jī)的外殼相連,要接保安地,接地電阻應(yīng)小于100
Ω,可吸收突波干擾。
(2)變頻器的輸入或輸出端加裝電感式磁環(huán)濾波器。以臺(tái)達(dá)KG系列變頻器為例(還有
許多變頻器品牌使用手冊(cè)有規(guī)格提供),平性并繞3-4圈,有助于抑制高次諧波(此方法簡(jiǎn)單易行,價(jià)格低廉)。若需進(jìn)一步加強(qiáng)抗干擾效果,可選臺(tái)達(dá)變頻器專用的符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的濾波裝置(臺(tái)達(dá)變頻器使用手冊(cè)有規(guī)格提供)。
(3)上述磁環(huán)濾波器還可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加繞在變頻器控制信號(hào)端或模擬信號(hào)給定端的
進(jìn)線上。
(4)裝有變頻器的電控柜中,動(dòng)力線和信號(hào)線應(yīng)分開穿管走線,金屬軟管應(yīng)接地良好。
(5)模擬信號(hào)線要選用屏蔽線,單端在變頻器處接仿真地。
(6)還可通過調(diào)整變頻器的載頻來改善干擾。頻率越低,干擾越小,但電磁噪聲越大。
(7)RS485通訊口與上位機(jī)相連一定要采用光電隔離的傳輸方式,以提高通信系統(tǒng)的抗
干擾性能。
(8)外配計(jì)算機(jī)或儀表的供電要和變頻器的動(dòng)力裝置供電分開,盡量避免共享一個(gè)內(nèi)
部變壓器。
(9)在受干擾的儀表設(shè)備方面也要進(jìn)行獨(dú)立屏蔽,市場(chǎng)上的溫控器、PID調(diào)節(jié)器、PLC、
傳感器或變送器等儀表,都要加裝金屬屏蔽外殼并與保安地相連。必要時(shí),可在此類儀表的電源進(jìn)線端加裝上述的電感式磁環(huán)濾波器。
3 防止變頻器漏電斷路器誤誤動(dòng)作技術(shù)
我們?cè)谌粘J褂弥雄s到有在變頻器輸入電路中配置漏電保護(hù)器的,但是送電后漏電斷路器經(jīng)常會(huì)跳脫,原因又找不到,許多人都認(rèn)為是變頻器品質(zhì)出了問題,其實(shí)這里面是有原因的,就這個(gè)問題做一個(gè)分析。
3.1漏電斷路器額定電流設(shè)計(jì)
變頻器輸出是以PWM(脈寬調(diào)制,類似高速開關(guān))方式控制,因此會(huì)發(fā)生高頻率的漏電電流,若要在變頻器一次側(cè)加裝一般漏電斷路開關(guān)時(shí),建議請(qǐng)以每臺(tái)變頻器選擇200mA以上的感度電流且動(dòng)作時(shí)間為0.1秒以上的漏電斷路關(guān)開使用,但不保證該漏電斷路關(guān)開一定不會(huì)跳脫,必須考慮下列各因素才能決定系統(tǒng)漏電電流之大小,并選定適當(dāng)?shù)穆╇姅嗦烽_關(guān)及必要措施來改善送電后漏電斷路器跳脫之現(xiàn)象。