变频器应用中的电磁兼容技术变频器应用中的电磁兼容技术 电磁干扰(EMI)是电气设备在使用过程中必然发生的现象,干扰的结果将导致电气设备和电气控制设备无法正常工作甚至停机、损坏,例如谐波会使变压器的铜损、铁损增加,使电动机发热,检测装置检测的结果不准确等,一些电气设备既是干扰源又是干扰接受者,如变频器。因此"电气设备在电磁环境中能具有良好的工作能力,且它本身不能产生在此环境中工作的装置所不能接受的电磁干扰"[1]。这就是电磁兼容性技术即EMC(Electromagnetic compatibility)。电气设备作为干扰源它所产生的干扰不能太大,以免影响到接受器的功能,作为接受器又能抵抗干扰,从这个意义上讲它比" 抗干扰技术" 具有更广泛的意义。变频器是变频技术在电力拖动中的具体应用,变频器集强电、弱电、微电脑、通信、整流、逆变于一体,广泛应用于工业生产控制中。在工业环境中工作的大功率变频设备,它既受到电网的谐波干扰,使变频器输入侧的整流电路有可能受到损害,导致输入回路击穿而烧毁[2];还受到空间电磁干扰,使逆变装置的控制电脑不能正常工作,同时它又产生大量谐波污染电网,产生电磁干扰影响着其他控制设备和它自身的控制核心。因此变频器在使用中存在EMC 技术的两个方面,即干扰和**扰。所以,变频器的EMC技术是变频器系统设计、安装中十分重要的内容。1 变频器的干扰源与干扰传播方式1.1 变频器的干扰源变频器的干扰源来自两个方面:一是外界干扰;另一个是变频器自身产生的干扰。外界干扰源主要有两大类:一是电源干扰;二是外界电磁干扰。电源干扰由于现代电源设备大量使用整流、逆变等非线性单元,使电网中存在大量的谐波分量,这样带有谐波分量的畸变电源供给变频器;另一方面,大负荷设备的启动与停止,电焊设备的工作,电力补偿电容的投入与切出等,会使变频器承受过压、欠压、瞬间掉电,浪涌、跌落,尖峰电压脉冲,射频干扰等。电磁干扰由于导线之间、导线与地之间存在着电容,导线本身存在着电感,因此变频器自身势必产生电磁波,另外电台以及通信发射的电磁波,以及用电设备发出的电磁波都会影响变频器的控制系统。变频器本身也是干扰源变频器由整流与逆变两部分组成,整流部分产生的谐波污染电网,变频器的逆变桥采用SPWM调制技术,其输出的交流电流中含有大量的谐波电流,对电动机产生影响,逆变桥的双向开关控制信号的载波频率很高,在进行切换时产生大量的电磁辐射噪声,干扰系统内部的电子电力设备和向外界辐射。1.2 干扰的传播途径从干扰源到干扰接受器的途径有三个:传导、耦合与辐射。耦合传播包括静电耦合、电磁耦合、阻抗耦合。静电耦合当两根导线平行地放置在一定距离时,该两根导线之间的电容就构成电容性耦合,其作用相当于一根导线在另一根导线的静电场中,必然受到这个电场的影响。它是电压干扰信号的主要方式。电磁耦合由于载流导线周围产生磁场,这些磁场耦合到周围导线产生干扰,它是电流干扰的主要形式。阻抗耦合电路各部分公共导线电阻、公共接地电阻和电源内阻压降,相互耦合形成干扰。传导与耦合干扰相比,其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径是:电源中的谐波通过导线传给变频器,变频器所产生的干扰信号将沿着配电变压器进入中压网络,并沿着其它的配电变压器*终又进入民用低压配电网络,使接自民用配电母线的电气设备成为远程的受害者。上一篇:变频器的组成与常见的故障下一篇:变频器常见的十大故障现象和故障分析
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