郑艳明
【摘 要】随着时代不断演变,现代化工业生产大都实现了“自动化、智能化”生产,大型电子设备的应用日渐频繁,简化了工作流程,减少了工作量,提高工作人员的工作效率与质量,工业生产效率与质量也得以提高。因此,本文作者客观了阐述了变频器应用中的干扰问题,详细探讨了其解决措施。
【关键词】变频器 应用 干扰问题 解决措施
随着社会不断进步,科技持续发展,变频器应运而生,被广泛应用到工业生产行业中,起到举足轻重的作用,有利于工业生产正常进行,提高生产效率与质量。在变频器应用过程中,由于受到各种主客观因素的影响,干扰问题不断显现,必须通过不同途径采取有效的措施加以解决,降低设备故障发生率,确保工业生产顺利进行,降低工业生产成本的基础上,获取更多的经济利润。
1 变频器应用中的干扰问题
1.1 电磁干扰
1.1.1 电磁辐射
在应用过程中,变频器会产生较大功率的谐波,干扰系统设备,使其无法处于正常运行中。就电磁干扰来说,体现在不同方面,电磁辐射、传导与感应耦合。其辐射场的强弱和干扰源的电流强度、发射频率等紧密相连。变频器的整流桥属于非线性负载,产生的谐波会对接入相同电网中的电气设备产生一定的干扰,而变频器的逆变桥大都应用的是PWM技术,在给定频率、幅值指令基础上,產生预期的重复性开关模式,但所输出的电压与电流功率并不集中,带有和开关频率相关的高次谐波群。一旦高载波、场控开关器件迅速切换,便会引发电磁辐射干扰问题。如果变频器金属外壳上有缝隙、孔洞[1],干扰信号波长和辐射强度相关,孔洞大小越接近于电磁波长度,越会形成干扰辐射源,不断向四周辐射,而辐射场的金属物体极易形成二次辐射,加上变频器外部的辐射干扰,导致变频器无法处于稳定运行中。
1.1.2 传导与感应耦合
在变频器应用中,借助和其相连的导线,不断向外发射,也可以借助阻抗耦合、接地回路耦合等,干扰其它线路的正常运行,传播路程特别远。就传播途径来说,低压网络中的变频器所产生的干扰信号会在配电变压器作用下,顺利进入到中压网络中,最终进入到供配电网络中,影响电网的正常运行。感应耦合是辐射、传导间的一种传播路径。如果干扰源频率不高,其电磁波辐射能力也较低,加上干扰源和其他各类导体间接连接,所产生的电磁干扰能量会借助其输入与输出导线,和周围导线、导体等产生对应的感应耦合,感应出干扰电流与电压。
1.2 振动干扰
在变频器运行中,极易产生高次谐波,所引起的磁场会对大部分机械部件产生电磁策动力,一旦电磁策动力频率接近或者相等于机械部件频率,就会出现振动干扰,干扰变频器,影响其多样化功能的发挥,无法灵活应用到工业生产中。
2 解决措施
2.1 抗电磁干扰措施
在抵抗电磁方面,应用其中的抗电磁干扰措施较多,体现在不同方面。首先,空间隔离。在日常生产中,工作人员要尽可能单独放置变频器,远离极易受到电磁干扰的设备,尽可能将其和易于受到干扰的弱电控制设备分开放置,在二者间设置一些不易受到干扰的设备,比如,动力配电柜[2],降低对变频器的影响。其次,滤波装置。在应用中,变频器会产生很多高次谐波,干扰局域网和相关组件,导致电网波形变形,电网不断降压,加上电网功率因数不高,如果变频器具有较大的功率,将会造成更加严重的经济损失,可以合理设置无功补偿装置,科学调节功率因数,将滤波器合理安装在变频器输出侧与输入侧,减弱电磁干扰。最后,正确接地。在解决电磁干扰问题中,工作人员可以根据变频器运行具体情况,采用适宜的接地方法。如果变频器和其他电气设备间或者多台变频器间需要接地,必须单独进行接地,不能在连接好一台或者多台设备接地端后再进行接地,尽量避免变频器、其他设备间的相互干扰,有效解决存在的电磁干扰问题,促使变频器、其他设备运出稳定运行中,更好地发挥自身多样化作用。
2.2 抗振动干扰、合理解决发热问题
在解决振动干扰问题中,工作人员可以优化利用减弱振动、消除振动的方法,将交流抗电器准确接入到变频器、电动机之间,减弱变频器运用中所输出电流高次谐波,可以将电抗器安装在变频器附近,缩短引线间的距离,避免受到干扰。在变频器应用中,由于长时间处于运行中,加上部分部件不断老化,导致所产生的热量无法及时扩散,严重损坏变频器,降低其运行稳定性,缩短其使用寿命,极易受到各种干扰,生产成本大幅度提高。这是因为变频器主要电路会产生98%的热量,关乎变频器的安全、稳定运行以及自身抵抗各种干扰的能力。在解决发热问题中,工作人员可以借助变频器箱体的风扇带走其内部大量热量,可以设置循环风扇,防止变频器运行中温度过高。作为精细电子设备,变频器由多种元素组合而成,比如,电子元件、电解电容组件[3],合理控制变频器运行环境温度,保持在-10—50摄氏度间,可以在设备机房中合理安装散热冷却系统,比如,加装空调、加装水冷设备,延长变频器使用寿命,有效抵抗各类干扰。
3 结语
总而言之,在变频器运行中,工作人员必须充分意识到干扰问题解决的重要性,要从不同角度入手客观分析干扰问题,采取适宜的措施,借助干扰屏蔽、空间隔离、设置滤波装置等有效解决电磁干扰,采用减弱与消除振动方法有效解决振动干扰问题。还要注重变频器发热问题,借助风扇发热,科学调节环境温度等,提高变频器的稳定性、安全性,更好地展现多样化性能,抵抗各类干扰。以此,降低变频器应用成本,实现最大化的经济效益,不断促进新时期工业持续发展。
参考文献:
[1]王小靓.浅谈变频器应用中出现问题及解决措施[J].科技创新与应用,2014(21):122.
[2]李成军.变频器应用中的干扰问题及解决方法[J].科技资讯,2012(24):88.
[3]占庆华.解决变频器应用对电力系统的干扰问题[J].科技与企业,2013(04):292.