電氣係統感性負載幹擾的成因及抑製方法
發布時間:2017-04-14 來源:徐小東 責任編輯:wenwei
【導讀】在工程機械電氣係統設計中不可避免地存在一些感性負載,如啟動線圈、繼電器、電磁閥、dianlabahekongtiaoliheqideng。dangduankaihuojietongzhexieganxingfuzaidedianyuanshi,doujiangzaidianganxianquanliangduanchanshenggaoyudianyuandianyajibeinaizhijishibeidefanxiangshunshidiandongshi,zhezhongyindianciganyingerchanshengdemaichongdianyabujinnengshikongzhiqijiandechudianjianchanshengdianjichuan,chuxianfeihufangdianxianxiang,erqienengshiqitadianziyibiaohuoyuanjianxingnengehuashenzhisunhuai,dadajiangdiqishouminghekekaoxing。
1 脈衝電壓的形成
一般感性負載可等價如圖1所示。

IR電dian路lu在zai電dian源yuan開kai關guan閉bi合he瞬shun間jian,電dian壓ya及ji電dian流liu都dou隨sui時shi間jian而er變bian化hua,稱cheng為wei過guo渡du過guo程cheng。之zhi所suo以yi出chu現xian這zhe種zhong現xian象xiang,是shi由you於yu當dang線xian圈quan中zhong電dian流liu變bian化hua時shi,線xian圈quan本ben身shen就jiu產chan生sheng自zi感gan電dian動dong勢shi來lai阻zu礙ai電dian流liu的de這zhe種zhong變bian化hua。由you於yu這zhe種zhong阻zu礙ai作zuo用yong,經jing過guo一yi定ding時shi間jian以yi後hou電dian壓ya及ji電dian流liu才cai能neng達da到dao穩wen定ding狀zhuang態tai,電dian流liu達da到dao穩wen定ding狀zhuang態tai的de63%所需時間稱為時間常數T,可由下式表示。
L愈大,R愈小,時間常數就愈大,與電源電壓的大小無關。
由於線圈的自感而產生的反向電動勢的幅值可由式(2)計算。
式中:
L——線圈中的電感;
當控製開關切斷電路時,瞬時脈衝電壓
jiangchanshengdianhu,dianhushiyouyuqitizhongyoudaliangdedaidianlizizuodingxiangyundongerchanshengde。chudianzaifenlideshunjianqijianxihenxiao,dianludianyajihuquanbujiangluozaichudianzhijian,zaichudianjianxingchenghenqiangdedianchangcongerchanshengzhuangjidianli、redianzifasheheredianlixianxiangdaozhifeihu。feihudechanshengjiangjiakuaichudianbiaomiandeyanghua,yanzhongdejiangshaoshichudianerfashengguzhang。suizhejidianyitihuajishudefazhan,yuelaiyueduodejichengdianluyongyugongchengjixie,shunshimaichongyejiangduizhexiedidianpingmingandianluchanshenghenqiangdeganrao,shikongzhiwuchajiadanaizhikongzhishichang。
2 抑製措施
常規設計中所選用的繼電器、電磁閥、電(dian)喇(la)叭(ba)等(deng)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)部(bu)分(fen)沒(mei)有(you)瞬(shun)時(shi)反(fan)電(dian)勢(shi)的(de)抑(yi)製(zhi)措(cuo)施(shi),這(zhe)常(chang)導(dao)致(zhi)電(dian)氣(qi)部(bu)分(fen)故(gu)障(zhang)率(lv)升(sheng)高(gao),因(yin)此(ci)很(hen)有(you)必(bi)要(yao)采(cai)取(qu)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)抑(yi)製(zhi)措(cuo)施(shi)。從(cong)簡(jian)單(dan)實(shi)用(yong)的(de)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa),常(chang)用(yong)的(de)抑(yi)製(zhi)網(wang)絡(luo)如(ru)下(xia):
(1)D網絡

如圖2,該網絡常裝在線圈兩端,在開關斷開瞬間電感線圈兩端的反電勢被續流二極管鉗位於1V以下,故該網絡對反電勢的抑製效果較好。但由於電能損耗少,電磁機構的動作頻率降低很多。續流二極管的選取一般為:耐壓值≥電源電壓,額定電流≥負載電流。
(2)R-D網絡

如圖3,在D網絡的基礎上再串聯電阻R,可對動作靈敏度和反電動勢的抑製統籌兼顧,隻要R、D選擇適當,應用效果較好。R-D網絡通常置於線圈兩端,如圖3。D參數選擇可令R=0時用D網絡選擇法。R參數選擇分為兩步:第di一yi步bu確que定ding阻zu值zhi,先xian用yong較jiao大da的de可ke變bian電dian阻zu器qi串chuan入ru,從cong幾ji十shi千qian歐ou逐zhu步bu減jian小xiao,直zhi到dao電dian磁ci機ji構gou動dong作zuo速su度du滿man足zu要yao求qiu,同tong時shi又you無wu幹gan擾rao出chu現xian,即ji可ke確que定ding其qi阻zu值zhi。第di二er步bu確que定dingR的功率,由式(3)計算:
式中:
f——電磁機構動作頻率;
(3)R-C網絡

如圖4,在網絡中串聯電容C。網絡中電阻值的選擇可按式(4):
電阻的功率:
網絡中C值的選擇如下:
式中:

式中:
E——電源電壓;
R——網絡中的電阻;
f——電磁機構的動作頻率。
實shi踐jian表biao明ming,一yi般ban情qing況kuang下xia上shang述shu三san種zhong網wang絡luo就jiu近jin加jia於yu線xian圈quan兩liang端duan即ji可ke有you效xiao抑yi製zhi瞬shun時shi反fan電dian動dong勢shi對dui電dian氣qi係xi統tong的de破po壞huai,提ti高gao整zheng個ge係xi統tong的de可ke靠kao性xing。對dui要yao求qiu較jiao高gao的de場chang合he,可ke在zai觸chu點dian上shang另ling加jia保bao護hu網wang絡luo。
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