纸机变频调速电气控制系统中解决电磁干扰的措施

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纸机变频调速电气控制系统中解决电磁干扰的措施

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2011-11-28 17:26:27

变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对纸机系统PLC,触摸屏,数字仪表、编码器等有一定的干扰。因此为了抑制变频器对其它设备,仪表的干扰,而不影响它们的工作。为此所有的元器件均应可靠接地之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。并采取隔离,滤波等措施。整个纸机电气系统可采取以下措施抑制电磁干扰,使整个变频调速系统正常工作 。
合理布线和元器件
正确布置系统中的元器件及导线,可以增强整个传动控制系统的抗干扰性能,还可以减少各种寄生耦合,并使结构简化。
电动机电缆采用屏蔽电缆,则噪声电流高频分量可以得到部分抑制。屏蔽电缆是在普通非屏蔽普通导线的外面加上金属屏蔽层,利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透能力越弱)实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能,屏蔽电缆综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用,因而具有非常好的电磁兼容(EMC)特性。
整个系统进行良好接地处理
动力部分的接地和控制部分的接地分开处理。 变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段,变频器接地端子PE接地电阻越小越好,接地导线截面积应不小于2mm2,长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与控制设备接地点分开,不能共地。信号输入线的屏蔽层,应接至PE上,其另一端绝不能接于地端,否则会引起信号变化波动,使系统振荡不止。变频器与控制柜之间应电气连通,可利用铜芯导线跨接。每台变频器的PE端应连接形成等电位。控制部分的零电位单独连接到接地体。
系统增设电抗器
条件允许的系统在变频器的交流侧安装交流电抗器或者在直流侧安装直流电抗更可以同时安装,提高变频器的功率因数,抑制变频器输出的电磁干扰。
从而提高整个系统的电磁兼容性。
滤波器
在变频器输出侧如装电源滤波器也可以抑制高频干扰。在控制回路中和网络回路中设置滤波器可以抑制中低频电磁干扰。如有可能增设du/dt滤波器或正滤波器效果更好。
布线
控制电缆的布线应尽可能远离动力电缆(最小间隔20cm),最好使用单独的走线槽。如果使用统一个走线槽,中间加装隔离板,隔板沿其长度上必须有几个接地点。在控制电缆与动力电缆必须交叉时,相互交叉成90 度角。将电磁干扰降低到最小。
电气隔离
PLC与变频器之间加装光电隔离卡,防止变频器将电磁干扰传输到控制网络上。其电源采用单独的开关电源或UPS不间断电源供电,减少电网干扰对PLC的影响。
器件抗干扰
控制柜内的接触器,继电器,时间继电器等线圈上须使用抑制元件,如:RC,二极管,压敏电阻。
加强屏蔽
电缆的备用线两端接地以增加屏蔽效果。
电缆选型
通讯电缆采用标准的通讯电缆,将各种干扰对通讯信号的影响降到最低的程度。
电源抗干扰
对于上微机的电源与供电电源间加入专用隔离变压器、交流电源滤波器,并以UPS不间断电源作为供电备份。
当然并不是所有的纸机的电气控制系统都要同时完全采用以上各条措施。有时要根据纸厂的实际条件和具体情况采取灵活的措施。目的是纸机控制系统正常工作为标准要求。
在纸机变频调速电气系统中,由于变频装置的存在,致使大量的电磁干扰产生,如不加以抑制,将影响整个系统的正常的工作。但要完全消除电磁干扰是不现实。电磁干扰的抑制应根据不同的系统,不同的使用环境采取适当的抑制措施。以系统可以正常工作为衡量标准。不能为了单纯追求电磁干扰抑制指标而采取复杂的措施。因为电磁干扰的抑制能力的强弱与投资是成正比的。由于变频调速电气系统的电磁兼容性是一项十分复杂的系统问题。要想较好的解决这个问题许多实际的工作经验要总结,还有许多的理论需要探讨。
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