怎样消除变频器对其它设备的干扰,变频器干扰怎么消除

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-07 07:50:21

图 9 脉冲群的产生

实测接触器触点的示波器图形如图10所示。

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图 10 接触器开断的示波器波形

由于脉冲群的单个脉冲波形前沿tr达到5ns,脉宽达到50ns,这就注定了脉冲群干扰具有极其丰富的谐波成分。

幅度较大的谐波频率至少可以达到1/πtr,亦即可以达到64MHz左右,相应的信号波长为5m。对于一根载有60MHz以上频率的电源线来说,如果长度有1m,由于导线长度已经可以和信号的波长可比,不能再以普通传输线来考虑,信号在线上的传输过程中,部分依然可以通过传输线进入受试设备(传导发射);部分要从线上逸出,成为辐射信号进入受试设备(辐射发射)。因此,受试设备受到的干扰实际上是传导与辐射的结合。

很明显,传导和辐射的比例将和电源线的长度有关,线路越短,传导成分越多,而辐射比例越小;反之,辐射比例就大。这正是同等条件下,为什么金属外壳的设备要比非金属外壳设备更容易通过测试的道理,因为金属外壳的设备抗辐射干扰能力较强。

EFT干扰的传输过程中,会有一部分干扰从传输的线缆中逸出,这样设备最终受到的是传导和辐射的复合干扰。但由于传导的量占绝大部分,可控可观,所以针对脉冲群干扰来说,最通用的脉冲群干扰抑制办法主要采用滤波(电源线和信号线的滤波)及吸收(用铁氧体磁环来吸收)。

其中,采用铁氧体磁环吸收的方案非常便宜也非常有效。而辐射的量可以通过改变传输线缆的位置尽量的减小,最有效的是将滤波器和铁氧体磁芯用在干扰的源头和设备的入口处。前者是对干扰源的彻底处理,后者是把紧抑制干扰的大门,使经过滤波器和铁氧体磁芯处理后的电源线和信号线,是不再含有辐射成分的。

4. 静电干扰

静电的本质是电势差引起的电荷转移。任何物质都是由原子组合而成,而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定义为正电,中子不带电,电子带负电。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负电平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。

在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。有些情况下不摩擦也能产生静电,如感应静电起电,热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的普遍方法,就是摩擦生电。材料的绝缘性越好,越容易产生静电。因为空气也是由原子组合而成,所以通俗点来说,在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎是不可能的,但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。

另外,北方冬天天气干燥,人体容易带上静电,当接触他人或金属导电体时就会出现放电现象。人会有触电的针刺感,夜间能看到火花,这是化纤衣物与人体摩擦人体带上正静电的原因。常见的静电现场如图11所示。

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图 11常见的静电现象

静电危害的范围较广。在静电危险物资的储运过程中,一旦因静电放电而引发燃烧、爆炸事故,受损的往往不仅是某一设备,而是某一场所、某一区域,甚至更大范围内的安全都会受到威胁。

在静电危险物资的储存场所及静电敏感材料生产、使用、运输过程中,构成静电危害的条件比较容易形成,有时仅仅一个火花就能引发一次严重的灾害,由于静电的电压很高,有可能导致电路板的芯片烧毁,因此在使用手拿取。

静电危害应以预防为主,静电接地、使用防静电鞋、防静电服、腕带可以降低静电的危害,用手拿电路板时,应先把手的静电通过金属导体放掉,防止电路板因静电发生损坏。

5. 辐射干扰

辐射干扰,顾名思义就是由于变频器辐射产生的干扰。

变频器到电机电缆如果没有使用屏蔽线的话,将是最典型的辐射干扰源,因为,变频器的输出采用的PWM输出,载波频率几K到十几K,变频器的辐射干扰原理图如图12所示。

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图 12变频器的辐射干扰

抑制变频器辐射干扰的办法:

用户在实际的工程项目中,需要购买带有集成滤波器的变频器、采用屏蔽电缆或者选购附加的EMC滤波器。

电机电缆加装屏蔽线或金属管,变频器安装时使用EMC安装板,在电机侧使用专用的EMC电缆接头,都是抑制变频器电机线的辐射干扰的好方法。

未完待续

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