變頻器干擾與防治
時間:2008-12-16 14:35:55來源:dujing
導語:?因變頻器具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性。在調(diào)速控制系統(tǒng)中得到了廣泛應用。系統(tǒng)干擾日益嚴重。重點敘述了選煤廠電動設備中使用的變頻器產(chǎn)生干擾的類型及相應的抗干擾措 施,以保證 系統(tǒng)正常運行
摘 要:因變頻器具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性。在調(diào)速控制系統(tǒng)中得到了廣泛應用。系統(tǒng)干擾日益嚴重。重點敘述了選煤廠電動設備中使用的變頻器產(chǎn)生干擾的類型及相應的抗干擾措 施,以保證 系統(tǒng)正常運行。
關鍵詞:變頻器;干擾 ;防治
0 引言
隨著科學技術的高速發(fā)展,變頻器在選煤廠自動控制系統(tǒng)中得到廣泛應用。變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種全新的、可編程和高精度的控制系統(tǒng)。它能完成復雜的調(diào)速工作,執(zhí)行可編程的控制指令,并對控制對象的運行狀態(tài)、最優(yōu)化的運行參數(shù)自動識別。由于系統(tǒng)本身采用的是大規(guī)模數(shù)字電路、微處理器、可編程控制技術,它的輸入給定、輸出控制、系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)的設定在以數(shù)字信號處理時可獲得很高精度的一致性。但隨之也帶來了一些干擾問題,有的干擾已經(jīng)嚴重到影響選煤廠集控系統(tǒng) PLC和儀器儀表的正常工作。如果變頻器的干擾問題解決不好,系統(tǒng)就無法可靠運行。
1 變頻器干擾的基本類型
(1)電源干擾
變頻調(diào)速是電氣工程中發(fā)展最快的一種電動機調(diào)速方式。變頻控制較調(diào)壓控制有其控制線形度好、節(jié)能的優(yōu)點。尤其是近幾年發(fā)展起來的帶微處理器的智能變頻,因性能顯著改善而得到廣泛應用,但是它容易干擾弱電信號的缺點也變得越來越突出,雖然變頻器生產(chǎn)廠商也在這方面做了大量的工作,但是還不能完全解決問題。
變頻器工作時常常會產(chǎn)生不同高次諧波,這種高次諧波對電網(wǎng)會造成危害。雖然現(xiàn)在的變頻器都在前端配置了電抗器,在一定范圍內(nèi)能濾掉一部分高次諧波,但是對一些更高次的諧波它起不到作用,也就是這些更高次的諧波容易污染 PLC及儀器儀表的工作電源,而 PLC及儀器儀表由于自身的信號較弱。對工作電源的要求比較高,污染的工作電源必然引起 PLC及儀器儀表信號不穩(wěn)定 ,導致集中控制和密度控制不能正常工作。
(2)射頻干擾
為了防止干擾 ,在變頻器 的后端往往也配置有電抗器,但是由于變頻器 自身的特點是通過改變頻率來控制電機的轉(zhuǎn)速,在變頻器運行特別是在調(diào)速過程中通過動力電纜極易發(fā)出忽弱忽強的射頻信號。如果 PLC及儀器儀表和其他弱電信號電纜的敷設路徑同變頻器的動力電纜敷設路徑相同,也非常容易受到干擾,并且這種干擾的處理非常困難。
2 變頻器的干擾
(1)集控系統(tǒng) PLC
集控系統(tǒng)的 PLC是選煤廠的中樞,它的正常運行是全廠正常生產(chǎn)的關鍵。在 實踐中發(fā)現(xiàn) :變頻器的運行對某些 PLC系統(tǒng)的輸 出模塊會產(chǎn)生干擾 ,引起輸出模塊的輸出信號不按照 PLC的邏輯程序動作,而是頻繁地無規(guī)律動作,變頻器停止運行后,輸出模塊恢復正常,根據(jù)上述情況判定是由于變頻器對電網(wǎng)的污染感染到 PLC系統(tǒng)的工作電源。
(2)儀表
選煤廠密控系統(tǒng)的儀器儀表能否正常工作 ,對煤的質(zhì)量起著決定作用。在實際生產(chǎn)過程中。變頻器的運行會對超聲波液位計產(chǎn)生干擾,引起超聲波液位計信號忽高忽低甚至出現(xiàn)死機現(xiàn)象。查看超聲波液位計的參數(shù)表明,干擾系數(shù)大于要求的干擾系數(shù),斷電后重新送 電,液位計方能重新運行。
(3)工業(yè)電視系統(tǒng)
現(xiàn)代化 的選煤 廠大都裝備有工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng),變頻器動力電纜對工業(yè)電視系統(tǒng)的視頻信號形成的射頻干擾也非常嚴重 ,導致圖像畫面模糊 、出現(xiàn)波紋,影響工業(yè)電視系統(tǒng)對重點崗位、重點區(qū)域的監(jiān)控 。
3 變頻器的抗干擾措施
根據(jù)變頻器的干擾類型提出不同的處理方法,基本可以解決干擾造成的危害。
(1)電源干擾的防治
通常是在電源和放大器電路之間的電源線上設置隔離變壓器 ,把干擾源和易受干擾的部分隔離開來,最大限度地抑制高次諧波的串人,減少高次諧波對控制電源的污染。
(2)射頻干擾的防治
針對變頻器動力電纜的射頻干擾,一方面變頻器動力電纜盡量采用鎧裝電纜以減少射頻強度;另一方面變頻器動力電纜敷設路徑盡量不和控制電纜及信號電纜混放,特別是不能和工業(yè)電視系統(tǒng)視頻電纜混放,變頻器動力電纜應該單獨敷設,在出現(xiàn)交叉的地方應盡量做十字交叉,如果做到這兩方面,射頻干擾還是能避免的。
(3)PLC系統(tǒng)的抗干擾措施
如果控制系統(tǒng)電源的抗干擾措施做得較好, PLC系統(tǒng)模塊沒有受到干擾,可以不對 PLC系統(tǒng)做抗干擾處理。
PLC系統(tǒng)的輸出模塊由于不同的PLC廠商在設計模塊時的電氣參數(shù)不同,其抗干擾措施略有差別。 主要措施為在輸出點的兩端并聯(lián)一組阻容吸收回路,以起到濾波作用,可以濾除變頻器對輸出點電源的干擾。針對不同的 PLC,阻容吸收回路的參數(shù)可能不同,根據(jù)現(xiàn)場情況可以自行調(diào)整。
(4)超聲波液位計的抗干擾措施
實際運用中證明,選煤廠超聲波液位計的直流24 V工作電源極易受到變頻器的干擾,并且這種干擾不容易處理。用同變頻器不同變壓器提供的電源是一種處理方法,采用蓄電池式的工作電源也可以避免變頻器的干擾,但是這2種方法既不經(jīng)濟,也存在維護不方便的問題。
解決選煤廠測定液位不受變頻器干擾的另一方 法是用壓力傳感器代替超聲波液位計,通過測量桶內(nèi)壓力的大小把壓力信號換算成液位信號。實踐證明這種方法安裝方便、調(diào)試調(diào)整方便、誤差小、易維護 ,不易受到變頻器的干擾。
實踐證明,采用上述幾項抗干擾措施,能基本上解決選煤廠中變頻器對集中控制系統(tǒng)和密度控制系統(tǒng)的干擾 。達到設計和生產(chǎn)的要求。
4 結(jié)語
總之,變頻器的抗干擾措施是一個復雜的系統(tǒng)工程。隨著實際使用經(jīng)驗的逐步豐富、器件 自身設計的改進、發(fā)展和完善,變頻器的干擾問題將會得到減輕,為變頻技術的推廣應用提供條件。
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