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来源：职称驿站所属分类：微电子应用论文 发布时间：2012-11-30浏览：22次
摘要：随着电力电子技术、微电子技术的飞速发展，大功率整流器件的制造工艺得到了进一步发展，变频器的发展日新月异，在工矿企业变频器得到广泛的应用，变频器在企业中的应用越来越广泛，其带来的问题也日益引起人们的重视。文章介绍了如何选用变频器，干扰产生的来源及其传播途径。提出了抗干扰的实际解决方法。
主题词：变频器,抗干挠,技术分析
一、变频器的特点
随着电力电子技术、微电子技术的飞速发展，大功率整流器件的制造工艺得到了进一步发展，变频器的发展日新月异，在工矿企业变频器得到广泛的应用应用变频器有四大优点：
第一可满足调速的工艺要求，变频调速器的调速范围均在10:11以上。
第二便于实现自动化控制，由于变频器本身是由1个16(或32)位微处理器所控制，设有RS485或422)、A/D输入、D/A输出接口，为自动控制创造了充分条件。
第三获得可观的节能效果，如在较大功率(15KW以上)风机，泵类的应用中尤为明显，可节能20%以上。第四降低维修工人劳动强度，由于调速系统整体可靠性高、故障低、维修周期长，可减轻有关维修人员工作量。根据多年的工作经验，下面谈谈变频器的合理选用及干扰抑制：
二、变频器的选用
变频器的选用，应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑，使之在满足工艺和生产要求的同时，既好用、又经济。
1、变频器及被控制的电机
电机的极数，一般电机极数以不多于4极为宜，否则调速意义不大;转矩特性，临界转矩，加速转矩。在同等电机功率情况下，相对于高过载转矩模式，变频器规格可以降格选取。
电磁兼容性。为减少主电源干扰，在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器，或安装前置隔离变压器，一般当电机与变频器距离超过50米时应在它们中间串入电抗器，滤波器或采用屏蔽防护电缆。
2、变频器箱体结构的选用
变频器的箱体结构要与条件相适应，必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素'有以下几种常见结构：敞开型IP00型：本身无机箱，可装在电控箱内或电气室内的屏盘架上，尤其适用于多台变频器集中使用时选用，但环境条件要求较高。封闭型IP20型：适用于一般用途，可有少量粉尘或少许湿度的场合。密封型IP45型：适用于工业现场条件较差的环境。密闭型IP65型：适用于环境条件较差，有水、灰尘及一定腐蚀性气体的场合。
3、变频器功率的选用
必须注意变频器负载率及效率的关系，系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点：变频器功率与电动机功率相当时为最合适，以利于变频器在高效率状态下运转。在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率'并且应略大于电动机的功率。当电动机属频繁启动，制动工作或处于重载启动且较频繁时，可选取大一级的变频器，以利于变频器长期安全地运行。经测试，电动机实际功率确有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整变频器参数的设置，以利于达到较高的节能效果。
三、变频器应用中的抗干扰措施
变频器在应用中的抗干扰主要表现在：高次谐波，噪声与振动、负载匹配，发热等问题，这些干扰是不可避免的，因为变频器的输入部分为整流电路，输出部分为逆变电路，它们都是由起开关作用的非线性元件组成的，而在开、断电路的过程中，都要产生高次谐波，从而使其输入电源和输出的电压波形和电流波形产生畸变，下面针对谐波问题进行分析并提出相应措施高次谐波的危害性较大，高次谐波的干扰，可以影响到设备和检测元件，严重时可能使这些设备产生误动作’根据有关的文献报告，各种对象对高次谐波的敏感程度如下：电动机在10--20%以下无影响，仪表电压畸变10%，电流畸变10%.误差在1%以下;电子开关超过10%会产生误动作'计算机超过5%会出错。签于以上情况在工业现场，必须采取措施降低干扰，把干扰抑制在允许范围内。
1、切断干扰的传播途径
干扰的传播常通过使用的接地线传播，将动力线的接地与控制线的接地分开是切断这一途径的根本方法。
信号线靠近有干扰的导线时，干扰会被诱导到信号线上艘信号受到干扰，布线分离对消除这种干扰行之有效，实际电缆铺设中需把高压电缆，动力电缆、控制电缆常常与仪表电缆、计算机电缆分开布线，分开走不同的桥架，变频器的控制线也最好与主回路线路以垂直方式布线。
2、抑制高次谐波
在变频器前侧安装线路电抗器，可抑制电源侧过电压，并降低变频器产生的电流畸变，避免使主电源受到严重干扰。在变频器前加装LC无源滤波器，滤掉高次谐波，通常可滤掉5次和7次谐波，该方法完全取决于电源和负载，灵活性小。当设备的附近环境受到电磁干扰时应装设抗射频干扰滤波器，可减少主电源的传导发射且要采取措施屏蔽电机电源。当电机与变频器电缆长度大于50米或80米(非屏蔽)时，为了防止电机启动时的瞬时过电压，减少电机对地的泄漏电流和噪声，保护电动机，在变频器与电机之间安装电抗器。采用变压器多相运行，通用变频器为六脉波整流器，因此产生的谐波较大，如果采用变压器多相运行，使相位角互差300，如Y-△、△一△组合的变压器构成12脉波的效果，可减少低次谐波电流，很好地抑制谐波。
四、变频器的应用实例
一台ABB(Acs601)变频器安装调试时，当频率上升(自动状态)时，电机发出异常啸叫声，而且升速非常缓慢，此变频器从OHz上升至50Hz所需时间设定为15s，而此时从OHz在上升至40Hz就需要122s。当频率上升至41Hz时，变频器突然停止再启动，又重复上述现象。在频率为40Hz时，用万用表测量变频器端子(U2、V2、W2)电压为702V，测主电源端子电压为380V。初步判断为电磁干扰故障。在电机电缆中串联电抗器故障消失。
一台ABB(Acs601)变频器安装调试时，其周围的电器仪表数据显示异常，说明对周围的电器仪表产生了干扰。首先检查电磁干扰接地，重新搭接接地线(清除壳体油漆)又将电机电缆屏蔽层两端分别接在变频器和电机末端的PE端子上，变频器正常工作，异常现象消失。
参考文献
【1】王占奎，交流变频调速技术应用例集，科学出版社2005.
【2】杜金城，电气变频调速设计技术，中国电力出版社2002.
《谈对变频调速技术的分析》
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文章名称： 谈对变频调速技术的分析
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