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duduc 发表于 2009/1/9 15:33:14
2楼 回复本楼
http://www.chuandong.com/cdbbs/2007-8/23/07823F04DB9AE18.html摘 要 ：本文简要介绍了纺织厂应用变频器所产生的干扰，及干扰产生的机理、传播途径，以及有效的抑制方法。文中还列举了变频器安装过程中应采取的抗干扰措施的实例。 英文摘 要 ：The paper simply introduces frequency converter interferes in the textile enterprise, mechanism that the introduction interferes emerging, propagating the way and suppressing the method to interfere effectively. Hit the anti-interference instance after enumerating the installation of the frequency converter. 关键词： 纺织 变频器 谐波 抗干扰 方法 实例 1 引言
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，变频调速器在纺织企业应用越来越广泛。在纺纱机械中，可以说几乎各个工序的机械上都应用变频调速技术，包括开清棉机、梳棉机、条卷机、精梳机、并条机以及粗纱机、细纱机和络筒机等。对于织造机械,则有浆纱机、整经机等。另外针织机、无纺布、化纤机械、印染机械上也大量使用了交流变频调速器。电机交流变频调速技术是当今纺织企业节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。但是在实际使用过程中，由于纺织企业布线复杂，电气设备密集，会经常遇到变频器内部外部的各种干扰问题，变频器中要进行大功率二极管整流过程、大功率晶体管逆变过程，结果是在输入输出回路产生电流高次谐波，干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备。下面简单介绍干扰产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。列举了变频器安装过程中应采取的抗干扰措施实例，借此与同行们一起探讨。
2 纺织类变频器干扰产生机理
在纺织类变频器中，抗灰尘，防棉花缠绕是变频器设计中首先要注重的方面，但在工作原理上，纺织用变频器和其他通用变频器工作原理基本一样，变频器的主电路一般为交-直-交电路形式，外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流桥变成直流电压信号，经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统，它对电网来说是个公害。在逆变输出回路中，输出电压信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形，对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2～3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。同样，输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波，而高次谐波电流对负载直接干扰。另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备。3 抑制谐波干扰常用的方法
谐波的传播途径是传导和辐射，解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离; 解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。常用方法有:
(1) 在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，滤波器的组成必须是LC型，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，达到抑制谐波的目的。
(2) 系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器, 切断谐波电流。
(3) 变频器使用专用接地线, 且用粗短线接地, 邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开，使用短线。这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰。
(4) 电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆, 并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设，避免辐射干扰。
(5) 信号线采用屏蔽线, 且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上)，切断辐射干扰。4 对付变频内部干扰的对策
变频器内部由于存在IGBT等高速开关工作, 故在电路中的分布电感和分布电容之间的能量转换会产生振荡现象, 形成电磁波向外发射, 从而产生高频(1GHz左右)电磁噪声或电磁干扰, 干扰严重时将会导致弱电设备如PLC、电子计数器、工控机等无法正常工作, 为此必须采用相应措施:
(1) 布线时, 变频器主回路线必须与信号回路线垂直或离开20~30cm。
(2) 信号线采用屏蔽线或者塑胶绞合线, 导线绞合后噪声信号的大部分会相互抵消。
(3) 变频器必须使用单独接地极, 不能与其它动力设备接地相连。且两者相距最小为5m, 更不能将变频接地连在零线上。
(4) 载波频率参数设置应尽量小于5kHz。
(5) 在变频器的输入、输出端安装变频专用滤波器。5 抑制谐波干扰实例
例1，我公司有一套变频控制系统，由两台变频器组成，并且安装在同一柜体内，变频器调频方式均为电位器手调方式，运行其中一台变频器时，工作正常，两台同时运行时，频率互相干扰，即调节一台变频器的电位器对另一台变频器的频率有影响，反过来也一样。开始我们认为是电位器及控制线故障，经过详细的检查，排除这种可能后，断定是谐波干扰引起。
解决办法:把其中一只电位器移到其他柜体固定，且引线用屏蔽信号线，结果干扰减弱。为了彻底抑制干扰，重新加工一个电控柜，并与原柜体隔开一定距离放置，把其中的一台变频器移到该电控柜，相应的接线及引线作必要的改动，这样处理后，经过反复实验，在两台变频器同时运行时，干扰基本消除，故障排除。运行至今基本正常。
例2，我公司现有一套变频控制系统，用于切换两套纺织厂的空调风机。原空调风机是靠自耦降压启动，运行正常，现在改为变频运行，虽然能够实现调频减速功能，但是从变频器输出端到电动机间的输出线严重发热，电动机外壳温升加重，经常出现保护跳闸。在排除其他原因后，发现造成这种故障的主要原因是由于变频器输出电压和电流信号中包含高次谐波，而谐波电流在输出导线和电动机绕线上形成附加功率损耗。
解决办法:把变频器输入线与输出线分开，分别走各自的电缆沟，选用大一号截面的电缆换原先电缆，将变频器控制柜安装位置尽量靠近风机安装的位置，这样可以使输出端与电动机之间的电缆长度尽可能短。这样处理后，发热故障排除。运行近一年来，效果良好。通过这次技术改造，我们发现，针对现场出现的各种变频器高次谐波干扰，基本上都能照以上介绍的方法顺利抑制。但对谐波成分及幅度要求很严的设备，彻底抑制高次谐波干扰非常困难，有待进一步攻关解决。6 结束语
变频器的发展是世界高科技发展的产物，其发展的趋势大致为:
(1) 主控一体化;
(2) 小型化;
(3) 低电磁噪音化;
(4) 专用化;
(5) 系统化。
无论如何发展, 变频器的高速响应和高性能将是基本条件。今后的变频器都要求在抗干扰和抑制高次谐波方面符合EMC国际标准, 主要做法是在变频器输入侧加交流电抗器或有源功率因数校正(Active Power Factor Correction．APFC)电路，改善输入电流波形降低电网谐波以及逆变桥采取电流过零的开关技术。而控制电源用的开关电源则推崇半谐振方式。这些方法只是变频器设计和使用中的一些必要手段，当然，在实际应用中，纺织厂变频器的抗干扰方法涉及到各个方面，希望大家共同探讨。
引用 duduc 2009/1/9 15:33:14 发表于2楼的内容
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引用 gaowei 2009/1/12 18:44:15 发表于3楼的内容
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xiao_xiao1 发表于 2009/2/17 15:24:09
变频器的4楼 回复本楼
引用 xiao_xiao1 2009/2/17 15:24:09 发表于4楼的内容
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