Введение
Преобразователи частотытакже известный как частотно-регулируемые приводы (VFD) или частотно-регулируемые приводыЭлектродвигатели являются важнейшими компонентами современных промышленных систем. Они позволяют точно контролировать скорость и крутящий момент двигателя, повышая его эффективность и производительность. Принцип работы преобразователей частоты по своей природе создает сильные электромагнитные помехи. В этой статье рассматриваются принципы работы преобразователей частоты и описываются эффективные методы уменьшения помех.
Распаковка гармонических помех
Преобразователи частоты преобразуют входной сигнал переменного тока фиксированной частоты в выходной сигнал переменной частоты для управления скоростью двигателя. Этот процесс порождает гармоники, кратные основной частоте. Гармонические помехи могут искажать формы напряжения и тока, что приводит к снижению эффективности и возможному повреждению чувствительного оборудования.
1. Средства обнаружения и мониторинга:
Традиционные приборы, такие как амперметры и вольтметры, служат своей цели, но интеграция цифровых дисплеев, таких как тахометры, расширяет возможности мониторинга за счет преобразования аналоговых величин в цифровые значения. Это помогает выявлять и количественно оценивать гармонические частоты.
2. Устройства контроля для точного управления:
Чтобы обеспечить точное управление в условиях гармонических помех, в дело вступают аналого-цифровые (AD) модули и программируемые логические контроллеры (ПЛК). Эти устройства эффективно преобразуют аналоговые величины в цифровую обратную связь, что позволяет реализовать тонкие стратегии управления и смягчения помех.
3. VFD Настройки:
Тонкая настройка параметров инвертора имеет решающее значение для уменьшения гармонических помех. Пользователи могут выбирать такие выходные параметры, как напряжение или ток, что обеспечивает адаптацию к конкретным эксплуатационным потребностям. Такая гибкость необходима для адаптации частотный преобразователь выход продукции для удовлетворения различных требований.
Борьба с кондуктивными помехами радиочастотного излучения
Кондуктивные помехи возникают, когда высокочастотные шумы, генерируемые инвертором, распространяются по линиям электропередачи и другим проводникам. Этот тип помех может влиять на работу соседнего оборудования, подключенного к тому же источнику питания, вызывая сбои в работе или даже повреждения.
1. Коммуникационные протоколы:
Использование передовых методов связи, таких как MODBUS, PROFIBUS или PROFINET, обеспечивает комплексное решение проблемы радиочастотных наведенных помех. Эти протоколы обеспечивают сбор данных и управление в режиме реального времени, сводя к минимуму воздействие помех на оборудование, работающее в одной электросети.
2. Практика электромонтажа:
Чтобы свести к минимуму помехи, необходимо тщательно соблюдать правила подключения. Четкое разделение силовых и сигнальных линий и их удаление от входных и выходных линий преобразователя сводит к минимуму возможность возникновения помех, независимо от расстояния между оборудованием и преобразователем частоты.
Устранение помех от радиочастотного излучения
Излучаемые помехи возникают, когда высокочастотные сигналы, генерируемые преобразователем частоты, излучаются в окружающее пространство в виде электромагнитных волн. Эти волны могут нарушить работу близлежащих электронных устройств, особенно тех, которые имеют чувствительные радиочастотные компоненты.
1. Эффективные меры экранирования:
В то время как преобразователи частоты Как правило, для экранирования используются железные оболочки, поэтому для предотвращения радиационных помех необходимы дополнительные меры. Экранирование выходных линий стальными трубами усиливает защиту от электромагнитных помех, обеспечивая минимальное воздействие на расположенное рядом электронное оборудование.
2. Соображения, связанные с расстоянием:
Соблюдение значительного расстояния между сигнальными и основными линиями, а также линиями управления имеет решающее значение. Такое разделение минимизирует перекрестные помехи, создавая более контролируемую среду для электронного оборудования, работающего в непосредственной близости от частотный преобразователь.
3. Заземление для усиления экранирования:
Эффективность экранирующих слоев в предотвращении радиационных помех зависит от надежного заземления. Обеспечение заземления экранирующих слоев повышает их способность нейтрализовать электромагнитное излучение, что делает меры по экранированию более надежными.
Каковы основные шаги по устранению помех на объекте?
1. Принятие мер по борьбе с вмешательством в работу программного обеспечения
Реализация программных решений, таких как адаптивная фильтрация, алгоритмы коррекции ошибок и методы подавления шумов, может значительно снизить влияние помех. Эти меры помогут отличить реальные сигналы от шума, повышая надежность системы.
2.Выполните правильное заземление
Правильное заземление необходимо для уменьшения помех от преобразователей частоты. Убедитесь, что все компоненты правильно заземлены, чтобы обеспечить безопасный путь для рассеивания нежелательных шумов. Заземление также помогает уменьшить разность потенциалов, которая может вызвать помехи.
- Клемма PE (E, G) главной цепи преобразователя должна быть заземлена.
- Провод заземления преобразователя должен иметь площадь поперечного сечения не менее 4 мм² и быть длиной не более 20 метров.
- Защитное и рабочее заземление другого электрооборудования должно иметь отдельные полюса заземления и в конечном итоге сходиться в точке электрического заземления распределительного шкафа.
- Экранированные заземления для сигналов управления и проводов главной цепи также должны иметь отдельные полюса заземления и в конечном итоге сходиться в точке электрического заземления распределительного шкафа.
3.Блокировка источников помех
Экранирование преобразователя и его компонентов может предотвратить распространение помех. Используйте металлические корпуса и экранирующие материалы, чтобы предотвратить выход электромагнитных волн и их воздействие на другие устройства. Правильно экранированные кабели и компоненты также минимизируют кондуктивное и радиационное излучение.
4.Разумная проводка
Организуйте расположение проводов так, чтобы свести к минимуму риск возникновения помех. Разделяйте силовые и сигнальные кабели и не прокладывайте их параллельно друг другу. Используйте витую пару для сигнальных линий, чтобы уменьшить влияние электромагнитных полей. Правильная организация проводки может значительно снизить уровень кондуктивных и излучаемых помех.
5.Изоляция помех
Использование разделительных трансформаторов или оптопар может помочь в преодолении пути помех. Эти устройства обеспечивают передачу сигналов без прямого электрического соединения, снижая вероятность распространения помех.
6. Установите фильтры в системном контуре
Фильтры используются для подавления сигналов помех, проходящих по линиям электропередачи:
- Входные фильтры: Уменьшают наведенные помехи от источника питания. Они включают сетевые фильтры (состоят из индукторов для увеличения импеданса на высоких частотах) и фильтры излучения (состоят из высокочастотных конденсаторов для поглощения высокочастотных гармонических составляющих).
- Выходные фильтры: Уменьшают гармонические составляющие высокого порядка в выходном токе. Они также снижают дополнительный крутящий момент, вызванный гармоническими токами в двигателях.
7.Использование реакторов
Для ограничения скорости изменения напряжения и снижения гармонических искажений на входе и выходе преобразователей частоты могут быть установлены дроссели, или индукторы. Дроссели помогают сгладить форму волны тока, тем самым минимизируя гармонические помехи и улучшая общее качество электроэнергии.
Заключение
Борьба с помехами от преобразователей частоты необходима для поддержания производительности и надежности промышленных систем. Принятие соответствующих мер, таких как корректировка программного обеспечения, надлежащее заземление, экранирование, разумное подключение, изоляция, фильтрация и использование дросселей, позволяет значительно снизить воздействие электромагнитных помех, обеспечивая бесперебойную работу преобразователей частоты и близлежащего электронного оборудования.
Русский 
English 
Español 
Deutsch 
Français