ABB变频器干扰来源
北京迪安帝科技有限公司 杨赢
abb变频器晶闸管换流设备对变频器的干扰
当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间
内导通,容易导致电网波形严重失真。它使 abb变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大
的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。
2电力补偿电容对 abb变频器的干扰
电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补
偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高
的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。
abb变频器的输人和输出电流中,都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较
低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形
成对变频器本身和其它设备的干扰信号。
3.变频器输入电流的波形:变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的
线电压 uL大于电容器两端的直流电压 UD时,整流桥中才有充电电流。因此,充电电流总
是出现在电源电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有
关资料表明,输入电流中的 5次谐波和 7次谐波的谐波分量是最大的,分别是 50HZ基波的
80%和% 。
二、abb变频器抗干扰技术方法
(1)采用输入滤波器抗干扰 通常又有两种:
a、线路滤波器 主要由电感线圈构成。它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐
波电流。
b、辐射滤波器 主要由高频电容器构成。它将吸收掉频率很高的、具有辐射能量的谐波成分。
(2) 输出滤波器对输出波形进行优化。输出滤波器由电感线圈构成,它可以有效地削弱输
出电流中的高次谐波成分。非但起到抗干扰的作用,且能削弱电动机中由高次谐波谐波电流
引起的附加转矩。对于变频器输出端的抗干扰措施,必须注意以下方面:
a、 变频器的输出端不允许接入电容器,以免在逆变管导通(关断)瞬间,产生峰值很大的
充电(或放电)电流,损害逆变管;
b、 当输出滤波器由 lc电路构成时,滤波器内接入电容器的一侧,必须与电动机侧相接。
3、 屏蔽 abb变频器干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,不
让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号控制变频器时,要求信号线
尽可能短(一般为 20m以内),且信号线采用双芯屏蔽,并与主电路线(ac380v)及控制线(ac220v)
完全分离,决不能放于同一配管或线槽内,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有
效,屏蔽罩必须可靠接地。
4、 正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰。在实
际应用系统中,由于系统电源零线(中线)、地线(保护接地、系统接地)不分、控制系统屏蔽
地(控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的混乱连接,大大降低了系统的稳定性和可靠性。
对于变频器,主回路端子 pe(e、g)的正确接地是提高变频器抑制噪声能力和减小变频器干扰
的重要手段,因此在实际应用中一定要非常重视。变频器接地导线的截面积一般应不小于
2.5mm2,长度控制在 20m以内。建议变频器的接地与其它动力设备接地点分开,不能共地。
5、 采用电抗器抑制干扰影响
在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等
所)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外,还因为它们消耗了
大量的无功功率,使线路的功率因数大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电
流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种:
(1)交流电抗器 串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有:
a、 通过抑制谐波电流,将功率因数提高至(0.75-0.85);
b、 削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击;
c、 削弱电源电压不平衡的影响。
(2)直流电抗器 串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流
中的高次谐波成分。但在提高功率因数方面比交流电抗器有效,可达 0.95,并具有结构简单、
体积小等优点。
6、合理布线
对于通过感应方式传播的干扰信号,可以通过合理布线的方式来削弱变频器抗干扰。具体方
法有:
(1) 设备的电源线和信号线应量远离变频器的输入、输出线;
(2) 其他设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入、输出线平行
变频器抗干扰最好还要选择合适屏蔽电缆,还有注意电机和变频器的接地等.
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