April 21, 2025
Tesiste, vfd frekans inverterlerinden gelen müdahaleler, kontrol sisteminin kullanıma sunulmamasına bile yol açan oldukça sık ve ciddi bir şekilde oluşur.
Frekans inverterinin çalışma prensibi güçlü elektromanyetik müdahale üretmek zorundadır.Giriş AC gücü düzleyici devresi ve düzleştirme devresi aracılığıyla DC voltaj dönüştürülür, ve daha sonra DC voltajı vfd inverteri tarafından farklı genişliklerde darbe voltajlarına dönüştürülür (puls genişliği modülasyon voltajı, PWM olarak adlandırılır).
Motoru bu PWM voltajıyla çalıştırarak, motorun tork ve hızını ayarlama amacına ulaşılabilir.Bu çalışma prensibi aşağıdaki üç tür elektromanyetik müdahaleye yol açar::
1Harmonik müdahale.
Düzeltme devreleri, güç kaynağı sisteminin impedansında gerilim düşmelerine neden olan ve gerilim dalga şeklinin çarpıtılmasına neden olan harmonik akımlar üretir.Bu çarpık voltaj birçok elektronik cihazı etkilemektedir (çünkü çoğu elektronik cihaz sadece sinüzoidal voltaj koşullarında çalışabilir)Genel bir voltaj bozulması sinüzoidal dalganın üst kısmının düzleşmesidir. Harmonik akım sabit olduğunda, zayıf güç kaynağı durumunda voltaj bozulması daha şiddetlidir.Bu müdahalenin özelliği aynı güç şebekesini kullanan ekipmanlara müdahaleye neden olmasıdır., ekipman ve frekans inverteri arasındaki mesafe ne olursa olsun.
2. Radyo frekansı iletilmiş emisyon karışımı
Yük voltajı nabız benzeri olduğundan, frekans inverterinin elektrik şebekesinden çektiği akım da nabız benzeri. Bu nabız benzeri akım çok sayıda yüksek frekanslı bileşen içerir,Radyo frekans karışımı oluşturanBu müdahalenin özelliği, ekipman ile frekans inverterleri arasındaki mesafeye bakılmaksızın aynı güç şebekesini kullanan ekipmanlara müdahale etmesidir.
3Radyo frekansı radyasyon müdahalesi.
Radyo frekans radyasyon müdahalesi frekans dönüştürücünün giriş kablosundan ve çıkış kablosundan gelir.frekans dönüştürücü giriş ve çıkış kablolarında radyo frekansı müdahale akımı olduğunda, kablolar antenler gibi hareket ettikleri için, kaçınılmaz olarak elektromanyetik dalga radyasyonu üretilecek ve bunun sonucu olarak radyasyona maruz kalacak.
Frekans inverterinin çıkış kablosunda ileten PWM voltajı da zengin yüksek frekanslı bileşenler içerir.Elektromanyetik dalga radyasyonu üretebilen ve radyasyon müdahalesi oluşturabilenIşınlanmış müdahalelerin özelliği, diğer elektronik cihazların frekans invertörüne yaklaştığında, müdahale fenomeninin şiddetlenmesidir.
Elektromanyetizmin temel ilkelerine göre, elektromanyetik müdahale oluşumunun üç unsuru olmalıdır:Elektromanyetik müdahale yolu, ve elektromanyetik müdahaleye duyarlı bir sistemdir. Müdahaleyi önlemek için, donanımlı anti-müdahale ve yazılımlı anti-müdahale kabul edilebilir.
Bunların arasında, donanım müdahalesi engelleme en temel ve önemli önlemdir.Müdahale karşıtı ve müdahaleyi bastırmak için bastırmanın iki yönünden başlar.Genel ilke, müdahale kaynağını bastırmak ve ortadan kaldırmak, sisteme müdahale bağlantısını kesmek,ve sistemin etki sinyalleri karşı hassasiyeti azaltmakMühendislik alanında özel önlemler izole etme, filtreleme, koruma ve topraklama gibi yöntemleri kullanabilir.
Yerel müdahaleyi çözmek için aşağıdakiler temel adımlardır:
1: Yazılım müdahalesi karşıtı önlemler almak
Özellikle, frekans inverterinin insan-makine arayüzü aracılığıyla frekans inverterinin taşıyıcı frekansını düşürmek ve bu değeri uygun bir aralığa düşürmektir.Bu yöntem işe yaramazsa, o zaman sadece aşağıdaki donanım müdahale karşıtı önlemler alınabilir.
2Yerleşimi sağlayın.
Yerel soruşturma yoluyla, yerleşim durumunun ideal olmadığını görebiliyoruz.Doğru topraklama sadece etkili bir şekilde sistem için harici müdahale bastırmak değil aynı zamanda dış dünyaya ekipmanın kendi müdahale azaltmakFrekans invertörlerinin müdahale problemini çözmek için en etkili önlemdir.
Özellikle aşağıdaki noktalara ulaşılmalıdır:
(1) Frekans dönüştürücüünün ana devre terminalinin PE (E, G) topraklanması gerekir.Ayrı bir topraklama çubuğu sürülmelidir., ve bu topraklama noktası zayıf akım ekipmanlarının topraklama noktalarından mümkün olduğunca uzak olmalıdır.
Bu arada, frekans dönüştürücünün topraklama telinin kesit alanı en az 4 mm 2 olmalıdır ve uzunluk 20m içinde kontrol edilmelidir.
(2) Diğer elektromekanik ekipmanların topraklama tellerinde,koruyucu topraklama ve çalışma topraklama, topraklama elektrotları ile ayrı ayrı kurulmalı ve nihayetinde dağıtım dolabının elektrikli topraklama noktasına bağlanmalıdır..
The shielding ground of the control signal and the shielding ground of the main circuit conductor should also be separately grounded and finally connected to the electrical grounding point of the distribution cabinet.
3- Karışıklık kaynağını koruyun.
Karışıklık kaynağını korumak karışıklığı bastırmanın çok etkili bir yoludur.Değiştiricinin kendisi elektromanyetik müdahale sızıntısını önlemek için demir bir kabukla korunurAncak, inverterin çıkış hattı en iyisi çelik bir boru ile korunur. Özellikle inverter harici bir sinyalle kontrol edildiğinde (kontrolörden 4-20mA sinyal çıkışı),Kontrol sinyali hattı mümkün olduğunca kısa olmalıdır (genellikle 20m içinde), ve kalkanlı bükülmüş çift kablolar kullanılmalıdır. ve ana devre hattından (AC380) ve kontrol hattından (AC220V) tamamen ayrılmıştır.
Buna ek olarak, sistemdeki hassas elektronik ekipmanların devreleri, özellikle basınç sinyalleri için kalkanlı bükülmüş çift kabloların kullanılmasını gerektirir.
Dahası, sistemin tüm sinyal hatları, ana devre hatları ve kontrol hatları ile aynı boru hattına veya gövdeye asla yerleştirilmemelidir.
Kalkanın etkili olması için, kalkan tabakası güvenilir bir şekilde topraklanmalıdır.
4Makul kablolama.
Özel yöntemler şunlardır: (1) Ekipmanın güç hatları ve sinyal hatları frekans dönüştürücü giriş ve çıkış hatlarından mümkün olduğunca uzak olmalıdır.
(2) Diğer ekipmanların güç hatları ve sinyal hatları, frekans dönüştürücünün giriş ve çıkış hatlarına paralel olmaktan kaçınmalıdır.
Yukarıdaki yöntemler hala işe yaramazsa, aşağıdaki yöntemlerle devam edin:
5. Müdahaleyi izole etmek
Müdahale yalıtımı, bir devrenin savunmasız kısımlarından bir müdahale kaynağını ayırarak, bu kısımların elektrikle temas etmesini önler.Güç kaynağı ve amplifikatör devreleri arasındaki güç hattında kontrolör ve verici gibi izole edici bir transformatör kabul edilir, böylece yönetilen müdahale önlenir.Güç yalıtım transformatörü ayrıca gürültü yalıtım transformatörü de uygulayabilir.
6Sistem devrelerinde filtre ayarlayın.
Ekipman filtresinin işlevi, frekans inverterinden güç hattından güç kaynağına ve motora yönlendirilmesini engellemektir.Elektromanyetik gürültüyü ve kayıpları azaltmak için, frekans inverterinin çıkış tarafında bir çıkış filtresi ayarlanabilir. Güç kaynağındaki müdahaleyi azaltmak için, frekans inverterinin giriş tarafında bir giriş filtresi ayarlanabilir.
Devreye denetleyiciler ve vericiler gibi hassas elektronik cihazlar varsa, cihazın güç hattına yönetilen müdahaleyi önlemek için bir güç gürültü filtresi kurulabilir.
Filtreler, farklı uygulama yerlerine göre şöyle sınıflandırılabilir:
(1) Giriş filtresi
Genellikle iki tür vardır:
A. Hattı filtrelemek: Temel olarak endüktif bobinlerden oluşur, yüksek frekanslarda hattın impedansını arttırarak yüksek frekanslı harmonik akımları zayıflatır.
B. Radyasyon filtresi: Temel olarak yüksek frekanslı kondansatörlerden oluşur, çok yüksek frekanslı noktalarda radyasyon enerjisi ile uyumlu bileşenleri emiyor.
(2) Çıktı filtresi aynı zamanda endüktif bir sargıdan oluşur.
Çıktı akımındaki yüksek sıralı harmonik bileşenleri etkili bir şekilde zayıflatabilir.
Sadece müdahale karşıtı bir rol oynamakla kalmaz, aynı zamanda motorda yüksek düzenli harmonikler tarafından üretilen harmonik akımın neden olduğu ek torku da zayıflatabilir.
Frekans dönüştürücünün çıkış ucundaki müdahale karşıtı önlemler için aşağıdaki hususları dikkate almak gerekir:
Capacitors are not allowed to be connected to the output end of the frequency converter to prevent the generation of a very large peak charging (or discharging) current at the moment when the power transistor is turned on (off)Güç transistörüne zarar verebilir.
Çıktı filtresi LC devresinden oluştuğunda, kondansatörün filtrenin içinde bağlandığı taraf motor tarafına bağlanmalıdır.
7Reaktörleri kullanın.
Frekans dönüştürücüünün giriş akımında, düşük frekanslı harmonik bileşenlerin (örneğin 5. harmonik, 7. harmonik, 11. harmonik, 13. harmonik vb.) oranı çok yüksektir.Diğer ekipmanların normal çalışmasına müdahale etmesinin yanı sıra, aynı zamanda büyük miktarda reaktif güç tüketirler, hattın güç faktörünü önemli ölçüde azaltırlar.Reaktörleri giriş devresine seri olarak yerleştirmek, düşük harmonik akımları bastırmak için etkili bir yöntemdir..
Farklı kablo pozisyonlarına göre, esas olarak aşağıdaki iki tür vardır:
(1) Ac reaktörü
Güç kaynağının giriş tarafı ile frekans dönüştürücü arasında seri olarak bağlanır.
Ana görevleri şunlardır:
A. Harmonik akımların bastırılması ile güç faktörü (0,75-0,85) 'e çıkarılır.
B. Girdi devresindeki akımın frekans dönüştürücü üzerindeki etkisini zayıflatmak;
C. dengesiz güç kaynağı voltajının etkisini zayıflatmak.
(2) DC reaktörü
Düzleyici köprüsü ve filtre kondansatörü arasında seri olarak bağlanır.
Fonksiyonu nispeten basittir, giriş akımındaki yüksek düzenli harmonik bileşenleri zayıflatmaktır.
Bununla birlikte, güç faktörünü arttırmada AC reaktörlerinden daha etkilidir ve 0'a kadar ulaşır.95, ve basit yapı ve küçük hacim avantajlarına sahiptir.
Bu nedenle, frekans inverterleri için müdahale önleme önlemleri esas olarak frekans inverterinin giriş hattına AC reaktörleri ve filtreler kurmayı içerir.Hem giriş hem de çıkış hatları için kalkanlı kablolar kullanılarak, ve tüm kabloların koruyucu katmanlarını, reaktörlerin, filtrelerin, frekans invertörlerinin ve motorların koruyucu zeminleri ile birlikte topraklamak,ve yeterli mesafeyi korumak için bu topraklama noktasını diğer topraklama noktalarından ayırmak.
Bu arada, sinyal kabloları ve frekans inverterinin güç kabloları paralel olarak yerleştirilmemelidir.
Ek olarak, frekans invertörünün sinyal ve kontrol döngüsüne müdahale etmesini önlemek için, denetleyiciye güç sağlamak gerekir,Ayrı yalıtımlı güç kaynağı olan enstrüman ve endüstriyel kontrol bilgisayarı.