蘇州中航長風(fēng)線切割機(jī)床解析變頻器產(chǎn)生的干擾及預(yù)防 目前,電火花數(shù)控線切割機(jī)()的應(yīng)用越來越廣泛,其加工柔性好,精度高,生產(chǎn)效率高,具有很多的優(yōu)點(diǎn)。但由于技術(shù)越來越先進(jìn)、復(fù)雜,對(duì)機(jī)床所用各零部件要求越來越高。本文就機(jī)床所用變頻器產(chǎn)生的干擾問題及解決方案做簡(jiǎn)要闡述: 采用變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)而被越來越多的應(yīng)用。但是,由于變頻器特殊的工作方式帶來的干擾越來越不容忽視。變頻器干擾主要有:一是變頻器中普遍使用了晶閘管或者整流二極管等非線性整流器件,其產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾,引起電網(wǎng)電壓畸變(電壓畸變率用THDv表示,變頻器產(chǎn)生諧波引起的THDv在10~40%左右),影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量;二是變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開關(guān)器件,在輸出能量的同時(shí)將在輸出線上產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾,影響周邊電器的正常工作。 一、諧波和電磁輻射對(duì)電網(wǎng)及其它系統(tǒng)的危害: 1.諧波使電網(wǎng)中的電器元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗,降低了輸變電及用電設(shè)備的效率。 2.諧波可以通過電網(wǎng)傳導(dǎo)到其它的用電器,影響了許多電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,比如諧波會(huì)使變壓器產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),使其局部過熱,絕緣老化,壽命縮短,以至于損壞;還有傳導(dǎo)來的諧波會(huì)干擾電器設(shè)備內(nèi)部軟件或硬件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 3.諧波會(huì)引起電網(wǎng)中局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振,從而使諧波放大。 4.諧波或電磁輻射干擾會(huì)導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置的誤動(dòng)作,使電氣儀表計(jì)量不準(zhǔn)確,甚至無法正常工作。 5.電磁輻射干擾使經(jīng)過變頻器輸出導(dǎo)線附近的控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)等弱電信號(hào)受到干擾,嚴(yán)重時(shí)使系統(tǒng)無法得到正確的檢測(cè)信號(hào),或使控制系統(tǒng)紊亂。 一般來講,變頻器對(duì)電網(wǎng)容量大的系統(tǒng)影響不十分明顯,這也就是諧波不被大多數(shù)用戶重視的原因。但對(duì)系統(tǒng)容量小的系統(tǒng),諧波產(chǎn)生的干擾就不能忽視。 二、減少變頻器諧波對(duì)其它設(shè)備影響的方法 1.增加交流/直流電抗器 采用交流/直流電抗器后,進(jìn)線電流的THDv大約降低30%~50%,是不加電抗器諧波電流的一半左右。 2.多相脈沖整流 在條件具備,或者要求產(chǎn)生的諧波限制在比較小的情況下,可以采用多相整流的方法。12相脈沖整流THDv大約為10%~15%,18相脈沖整流的THDv約為3%~8%,滿足EN61000-3-12和IEEE519-1992嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的要求。缺點(diǎn)是需要變壓器和整流器,不利于設(shè)備改造,價(jià)格較高。 3.無源濾波器 采用無源濾波器后,滿載時(shí)進(jìn)線中的THDv可降至5%~10%,滿足EN61000-3-12和IEEE519-1992的要求,技術(shù)成熟,價(jià)格適中。適用于所有負(fù)載下的THDv<30%的情況。缺點(diǎn)是輕載時(shí)功率因數(shù)會(huì)降低。 4.輸出電抗器 也可以采用在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器的方法,主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過程中,線路產(chǎn)生的電磁輻射。該電抗器必須安裝在距離變頻器zui近的地方,盡量縮短與變頻器的引線距離。如果使用鎧裝電纜作為變頻器與電動(dòng)機(jī)的連線時(shí),可不使用這方法,但要做到電纜的鎧在變頻器和電動(dòng)機(jī)端可靠接地,而且接地的鎧要原樣不動(dòng)接地,不能扭成繩或辨,不能用其它導(dǎo)線延長,變頻器側(cè)要接在變頻器的地線端子上,再將變頻器接地。 三、減少或削弱變頻器諧波及電磁輻射對(duì)設(shè)備干擾的方法 上面介紹的方法是減少變頻器工作時(shí)對(duì)外設(shè)備的影響,但并不是消除了變頻器的對(duì)外干擾,如果想進(jìn)一步提高其它設(shè)備對(duì)變頻器諧波和電磁輻射的免疫能力,尤其是在變頻器(品牌不同,產(chǎn)生的干擾程度可能不一樣)干擾較嚴(yán)重的場(chǎng)合中常用的方法通常有以下幾種: 1.使用隔離變壓器 使用隔離變壓器主要是應(yīng)對(duì)來自于電源的傳導(dǎo)干擾。使用具有隔離層的隔離變壓器,可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時(shí)還可以兼有電源電壓變換的作用。隔離變壓器常用于控制系統(tǒng)中的儀表、PLC,以及其它低壓小功率用電設(shè)備的抗傳導(dǎo)干擾。 2.使用濾波模塊或組件 目前市場(chǎng)中有很多專門用于抗傳導(dǎo)干擾的濾波器模塊或組件,這些濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力,同時(shí)還具有防止用電器本身的干擾傳導(dǎo)給電源,有些還兼有尖峰電壓吸收功能,對(duì)各類用電設(shè)備有很多好處。 3.選用具有開關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備 一般開關(guān)電源的抗電源傳導(dǎo)干擾的能力都比較強(qiáng),因?yàn)樵陂_關(guān)電源的內(nèi)部也都采用了濾波器。 本文粗淺看法只是一點(diǎn)體會(huì),心得,經(jīng)蘇州中航長風(fēng)數(shù)控科技有限公司:電火花線切割機(jī)床,電火花穿孔機(jī),電火花成型機(jī),取斷絲錐機(jī),電解去毛刺友情整理編輯發(fā)布。
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