這套解決方案減少EMI對係統的影響
發布時間:2018-03-13 責任編輯:xueqi
變頻器在噪聲方麵也會有兩種變化:通常由冷卻風扇產生的可聽見噪聲,以及來自變頻器在各個頻帶上產生的電磁噪聲。
電dian磁ci幹gan擾rao的de例li子zi在zai生sheng活huo中zhong很hen常chang見jian,但dan在zai某mou些xie領ling域yu則ze會hui產chan生sheng負fu麵mian影ying響xiang,甚shen至zhi帶dai來lai嚴yan重zhong的de後hou果guo。麵mian對dui噪zao音yin環huan境jing我wo們men該gai怎zen麼me辦ban呢ne?快kuai跟gen小xiao丹dan一yi起qi漲zhang知zhi識shi啦la~
為了減輕電磁幹擾(EMI)帶來的負麵影響,需每件設備都與其電磁環境兼容。這涉及在該環境中正常運行(免疫),而不是引入無法忍受的幹擾(滿足排放要求)。其中主要挑戰的難點就在於這些幹擾發生在各種不同的頻帶上。

涵蓋幹擾的標準
變頻器中使用的經典整流器會產生高達50次(2.5 kHz)的諧波。諧波會在電網中產生相關的問題,但變頻器的普及,這個頻段已經被EN 61000-3-4和3-2等標準所覆蓋。
問:但從2到150 kHz沒有被標準覆蓋的中間範圍(稱為HF諧波)是怎麼回事呢?
答:這是因為在過去十年之前,既沒有重要的排放源,也沒有相關的幹擾問題。盡管如此,在安裝變頻器時還需考慮這個頻率範圍。
AFE,有源濾波器和太陽能逆變器由於其開關頻率,在2至150 kHz頻率範圍內會產生失真,這會影響電力線通信或導致共振。若產生共振,即使在低HF諧波幅度下也會產生明顯的熱量和幹擾。修改開關頻率會成為解決方案的關鍵所在。
IEC 61800-3標準適當地涵蓋了150 kHz至30 MHz範圍內的幹擾(稱為射頻幹擾,RFI)。該標準區分了家庭/辦公室和工業環境。根據設備的使用環境、安裝人員的EMC技術知識以及設備的電壓/電流等級,設備可分為4類(C1至C4)。
各類別定義了不同的傳導和輻射發射水平。其中C1級具有最低發射水平,針對第一和第二環境(對於第一環境而言較低)定義了不同的抗擾度水平,包括對靜電放電、輸入電磁場輻射(無線電,移動通信)、突發瞬態(接觸器/繼電器的切換)、浪湧瞬變(閃電)射頻共模。
變頻器在這個頻率範圍內,由於PWM(脈寬調製),在變頻器和電機之間的輸出端會產生陡峭的脈衝。這些脈衝含有高頻成分,會引起電動機電纜的不良輻射,所以在變頻器中必須包含一個適當的RFI濾波器,以滿足IEC 61800-3的輻射限製,並且還可以提高變頻器的抗幹擾能力。
在安裝多台變頻器時,它們的排放量會相加,並可能超過通用EMC標準(IEC 61000-6-3和IEC 61000-6-4)的限製。由於多個來源對係統的影響,這些EMI問題在某些情況下可能很難被發現,甚至更難以解決。
強大的信號源可能會導致長距離的電磁幹擾,電磁噪聲可以通過導體或電磁波傳輸,耦合可以是電流、電容、電感或電磁。麵對減少EMI對係統的影響,還需要小丹給出更好的解決方案呢~
最佳解決方案
有難題,本文幫您解決~在安裝變頻器時始終遵循最佳EMC實踐規範,以避免安裝中的設備出現故障。
✔ 電機和控製接線使用屏蔽電纜
屏蔽的任務是“捕獲”高(gao)頻(pin)分(fen)量(liang),並(bing)將(jiang)其(qi)傳(chuan)回(hui)幹(gan)擾(rao)源(yuan),在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)。其(qi)中(zhong),編(bian)織(zhi)銅(tong)屏(ping)蔽(bi)比(bi)銅(tong)線(xian)屏(ping)蔽(bi)要(yao)好(hao)得(de)多(duo)。對(dui)於(yu)控(kong)製(zhi)布(bu)線(xian),使(shi)用(yong)帶(dai)有(you)絞(jiao)合(he)導(dao)線(xian)的(de)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)衰(shuai)減(jian)。
✔ 使電纜兩端的屏蔽層接地
為此,需使用EMC電纜密封套。它們完全包圍屏蔽層並將其連接到大麵積的地麵,所有其他連接方法。
提示:若將屏蔽層編織成引線,並使用夾緊端子將其接地。這種連接形式為高頻信號成分產生高傳輸阻抗,屏蔽效果可能會降低多達90%。
✔ 盡可能分開路線
幹擾效應隨著布線距離的增加而顯著下降:控製電纜,電機電纜和電源電纜之間的最小間距為20厘米。如果不能避免電源線和信號線之間的電纜交叉,則應將其製成90°角。
采用單獨的中性點(N)和保護性接地(PE)導體的TN-S電網分布在EMC方麵要優於TN-C電網。
✔ 做好安裝的接地
確保金屬表麵接地時使用低阻抗連接。在EMC方麵,決定性的因素不是導體的橫截麵,而是其表麵積,因為高頻電流由於趨膚效應而在表麵上流動。
✔ 安裝共模濾波器
通過安裝共模濾波器可以減少1 MHz以上的輻射,主要用於減少電機軸承的放電。
選擇合適的變頻器
選擇變頻器時,必須考慮電磁兼容性(EMC)、安裝位置和電機電纜長度。 根據特定的IEC 61800-3類別,該位置將符合一定的發射水平。
▷ C1級變頻器可能適用於對EMC敏感位置,如醫院。
▷ C2級將成為所有其他公共電網安裝(住宅和商業區域)的標準,也可能用於某些工業領域。
▷ C3級將用於工業電網安裝。
變頻器型號可配置不同的RFI濾lv波bo器qi選xuan項xiang,以yi匹pi配pei位wei置zhi和he應ying用yong要yao求qiu。對dui於yu變bian頻pin器qi型xing號hao和he射she頻pin幹gan擾rao濾lv波bo器qi的de具ju體ti選xuan擇ze,屏ping蔽bi電dian纜lan的de最zui大da電dian機ji電dian纜lan長chang度du必bi須xu考kao慮lv,以yi便bian不bu超chao過guo特te定ding類lei別bie的deIEC 61800-3發射限值。例如,VLT® AQUA Drive FC 202中的C1級RFI濾波器允許150米電纜用於C2傳導發射極限合規性,但是符合C1級的電纜最長是50米。
如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)進(jin)行(xing)正(zheng)確(que)的(de)安(an)裝(zhuang)步(bu)驟(zhou)和(he)濾(lv)波(bo)器(qi)級(ji)別(bie)的(de)選(xuan)擇(ze),會(hui)對(dui)周(zhou)圍(wei)的(de)設(she)備(bei)造(zao)成(cheng)大(da)量(liang)的(de)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)。大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)螺(luo)絲(si)或(huo)移(yi)除(chu)跳(tiao)線(xian)來(lai)移(yi)除(chu)內(nei)部(bu)EMC / RFI濾波器,但入EMC / RFI濾波器保護卻並不是那麼簡單。考慮到安裝環境,選擇合適的濾波器級別將尤為關鍵喲~
“分享故事贏大獎”活動
電磁幹擾環境,變頻器無所畏懼。看完文章後歡迎大家參加本期“分享故事贏大獎”活動。
(1)活動規則:在工作中,大家都會麵對難以預測的相關環境因素,大家快來一同分享解決之道,講述你與變頻器的故事吧~小夥伴們快快留言,回複在微信號新聞推送評論區即可,在活動結束後,小丹會在精選留言中隨機選取三名的小夥伴,送出禮物~
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PS:活動截止時間為3月14日中午12:00整。活動結束後,小丹會在後台聯係中獎用戶,若中獎用戶48小時內未再次回複小丹,即視為放棄領獎。本次為係列文章留言的收官活動,小夥伴們積極參與起來吧~我們將會在下周推文中公布獲獎名單。持續關注小丹,以免錯過領獎喲~
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