April 21, 2025
ในสถานที่ การขัดแย้งจากเครื่องปรับความถี่ vfd เกิดขึ้นบ่อยและร้ายแรง จนกระทั่งทําให้ระบบควบคุมไม่สามารถใช้งานได้
หลักการทํางานของเครื่องปรับความถี่ต้องผลิตการรบกวนไฟฟ้าแม่เหล็กแรง เครื่องปรับความถี่ประกอบด้วยวงจรปรับและวงจรปรับความถี่พลังงาน AC ทางเข้าถูกแปลงเป็นแรงดัน DC ผ่านวงจร rectifier และวงจร smoothing, แล้วความดันแบบ DC จะถูกแปลงเป็นความดันแรงกระแทกของความกว้างที่แตกต่างกัน (เรียกว่าความดันการปรับปรุงความกว้างของแรงกระแทก, PWM) โดยตัวแปลง vfd
โดยการขับเคลื่อนมอเตอร์ด้วยความดัน PWM นี้, เป้าหมายของการปรับทอร์คและความเร็วของมอเตอร์สามารถบรรลุได้.หลักการทํางานนี้นําไปสู่สามประเภทของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าดังต่อไปนี้:
1การขัดแย้งแบบฮาร์โมนิก
วงจรปรับผลิตกระแสฮาร์มอนิก ซึ่งทําให้ความดันลดลงในอุปสรรคของระบบไฟฟ้า นําไปสู่การบิดเบือนรูปคลื่นของความดันความกระชับกําลังที่บิดเบือนนี้รบกวนกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายอย่าง (เพราะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่สามารถทํางานได้เฉพาะภายใต้สภาพความกระชับกําลังไซนูโซอิด)การบิดเบือนความแรงดันที่พบทั่วไปคือการชื้นของด้านบนของคลื่นไซนูโซอิด เมื่อกระแสฮาร์มอนิกคงที่ การบิดเบือนความแรงดันจะรุนแรงขึ้นในกรณีที่พลังงานอ่อนแอคุณลักษณะของการแทรกแซงนี้คือมันจะทําให้แทรกแซงอุปกรณ์ที่ใช้เครือข่ายพลังงานเดียวกันไม่ว่าจะเป็นระยะห่างระหว่างอุปกรณ์และเครื่องปรับความถี่
2. ความถี่วิทยุที่นําไปส่งออกการขัดแย้ง
เนื่องจากความกระชับกําลังของภาระภาระคือคล้ายกับกระแทก กระแสที่ดึงโดยตัวแปลงความถี่จากเครือไฟฟ้าก็คล้ายกับกระแทก กระแสคล้ายกับกระแสนี้มีองค์ประกอบความถี่สูงจํานวนมากสร้างความรบกวนระดับคลื่นวิทยุคุณลักษณะของความรบกวนนี้คือมันจะรบกวนกับอุปกรณ์ที่ใช้เครือข่ายพลังงานเดียวกัน ไม่ว่าระยะทางระหว่างอุปกรณ์และตัวแปลงความถี่จะเป็นอย่างไร
3การรบกวนของรังสีความถี่รังสี
การรบกวนของรังสีความถี่รังสีมาจากเคเบิลการเข้าและเคเบิลการออกของเครื่องแปลงความถี่ ในสถานการณ์ที่กล่าวถึงข้างต้นของรังสีความถี่นําไปรังสีเมื่อมีกระแสการแทรกแซงคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่นคลื่น, เนื่องจากสายเคเบิลทําหน้าที่เป็นแอนเทนน์, การกระจายรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดอย่างไม่เลี่ยงได้, ส่งผลให้เกิดการขัดขวาง
ความดัน PWM ที่ส่งผ่านสายไฟออกของตัวแปลงความถี่ยังมีส่วนประกอบความถี่สูงที่รวยที่สามารถสร้างรังสีคลื่นไฟฟ้าแม่เหล็ก และสร้างการขัดขวางรังสีคุณลักษณะของความรบกวนจากการรังสีคือเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เข้าใกล้ตัวแปลงความถี่ ปรากฏการณ์การรบกวนจะรุนแรง
ตามหลักการพื้นฐานของไฟฟ้าแม่เหล็ก การสร้างความรบกวนไฟฟ้าแม่เหล็ก ต้องมีสามองค์ประกอบเส้นทางการรบกวนทางไฟฟ้าแม่เหล็ก, และระบบที่มีความรู้สึกต่อการขัดขวางทางแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อป้องกันการขัดขวาง สามารถนํามาใช้ระบบป้องกันการขัดขวางทางเครื่องมือและโปรแกรมป้องกันการขัดขวาง
ในหมู่พวกเขา การป้องกันการขัดขวางของฮาร์ดแวร์ เป็นมาตรการป้องกันการขัดขวางที่พื้นฐานและสําคัญที่สุดมันเริ่มจาก 2 ด้านคือ การป้องกันและปราบการขัดขวางหลักการทั่วไปคือการกดดันและกําจัดแหล่งรบกวน ตัดช่องเชื่อมของรบกวนกับระบบและลดความรู้สึกของระบบต่อสัญญาณรบกวนขั้นตอนเฉพาะเจาะจงในด้านวิศวกรรมสามารถนํามาใช้วิธี เช่น การแยกแยก, การกรอง, การป้องกันและการติดดิน
ขั้นตอนหลักในการแก้ปัญหาการรบกวนในสถานที่ ดังนี้
1:รับมาตรการป้องกันการแทรกแซงซอฟต์แวร์
โดยเฉพาะเจาะจงคือการลดความถี่ของตัวปรับความถี่ ผ่านอินเตอร์เฟซมนุษย์-เครื่องของตัวปรับความถี่ และลดค่านี้ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมถ้าวิธีนี้ไม่ได้ผล, จากนั้นมาตรการป้องกันการแทรกแซงจากฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้เท่านั้นที่สามารถนํามาใช้ได้
2ให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ที่เหมาะสม
ผ่านการสืบสวนในสถานที่ เราเห็นว่าสถานการณ์การติดถนนในสถานที่การติดพื้นที่ที่ถูกต้องไม่เพียงแต่สามารถยับยั้งการแทรกแซงภายนอกให้กับระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังสามารถลดการแทรกแซงของอุปกรณ์เองกับโลกภายนอกเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการแก้ปัญหาการขัดขวางของเครื่องเปลี่ยนความถี่
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ควรบรรลุจุดต่อไปนี้
(1) ปลายวงจรหลัก PE (E, G) ของเครื่องปรับความถี่ต้องติดพื้นดิน การติดพื้นดินนี้สามารถแบ่งปันกับมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนโดยเครื่องปรับความถี่ แต่ไม่กับอุปกรณ์อื่น ๆต้องขับแท่งกดดินแยก, และจุดการกดดินนี้ควรอยู่ห่างจากจุดการกดดินของอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าที่อ่อนแอมากที่สุด
ในขณะเดียวกัน พื้นที่ตัดข้ามของสายการติดดินของเครื่องแปลงความถี่ ควรไม่น้อยกว่า 4mm 2 และความยาวควรควบคุมภายใน 20m
(2) ในสายเชื่อมดินของอุปกรณ์ไฟฟ้ากลไกอื่น ๆการติดดินป้องกันและการติดดินในการทํางานควรถูกจัดตั้งแยกกันด้วยไฟฟ้าติดดิน และต่อต่อกันในที่สุดกับจุดติดดินไฟฟ้าของตู้กระจาย.
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.
3ป้องกันแหล่งรบกวน
การปกป้องแหล่งของความรบกวน เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมาก ในการยับยั้งความรบกวนอินเวอร์เตอร์เองถูกป้องกันด้วยกล่องเหล็ก เพื่อป้องกันการรั่วไหลของการแทรกแซงทางแม่เหล็กไฟฟ้า. อย่างไรก็ตามสายการออกของตัวแปลงที่ดีที่สุดถูกป้องกันด้วยท่อเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวแปลงถูกควบคุมโดยสัญญาณภายนอก (ออกสัญญาณ 4-20mA จากตัวควบคุม)เส้นสัญญาณควบคุมควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทําได้ (โดยทั่วไปในระยะ 20 เมตร)และมันแยกออกจากสายวงจรหลัก (AC380) และสายควบคุม (AC220V)
นอกจากนี้ วงจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความรู้สึกในระบบยังต้องใช้สายเคเบิลคู่บิดที่ป้องกัน โดยเฉพาะสําหรับสัญญาณความดัน
นอกจากนี้ เส้นสัญญาณทั้งหมดในระบบก็ไม่ควรวางในท่อหรือกระดานเดียวกันกับเส้นวงจรหลักและเส้นควบคุม
เพื่อให้การป้องกันมีประสิทธิภาพ ชั้นป้องกันต้องติดพื้นอย่างน่าเชื่อถือ
4. การติดสายไฟที่เหมาะสม
วิธีเฉพาะอย่างยิ่งคือดังต่อไปนี้: (1) เส้นไฟฟ้าและสายสัญญาณของอุปกรณ์ควรอยู่ห่างจากสายเข้าและสายออกของเครื่องแปลงความถี่มากที่สุดเท่าที่จะทําได้
(2) สายไฟฟ้าและสายสัญญาณของอุปกรณ์อื่น ๆ ควรหลีกเลี่ยงการขนานกับสายเข้าและสายออกของเครื่องแปลงความถี่
หากวิธีข้างต้นยังไม่ได้ผล ก็ดําเนินการต่อไปด้วยวิธีต่อไปนี้
5. การแยกแยกของความรบกวน
ความเรียกว่า การแยกแยกของความรบกวนหมายถึง การแยกแหล่งรบกวนจากส่วนที่เปราะบางของวงจร เพื่อป้องกันพวกเขาจากการติดต่อไฟฟ้าโทรทรานฟอร์เมอร์แยกแยกถูกนํามาใช้ในสายไฟฟ้าระหว่างสายไฟฟ้าและวงจรเครื่องขยายเสียง เช่น เครื่องควบคุมและเครื่องส่ง เพื่อป้องกันการขัดขวางแทรนฟอร์เมอร์แยกพลังงานยังสามารถใช้ แทรนฟอร์เมอร์แยกเสียง
6วางกรองในวงจรระบบ
ฟังก์ชันของกรองอุปกรณ์คือการยับยั้งสัญญาณรบกวนจากการนําจากเครื่องปรับความถี่ผ่านสายไฟฟ้าไปยังเครื่องพลังงานและมอเตอร์เพื่อลดเสียงและการสูญเสียของไฟฟ้าแม่เหล็ก, เครื่องกรองออกสามารถตั้งอยู่ด้านออกของเครื่องปรับความถี่ เพื่อลดการขัดขวางกับไฟฟ้า, เครื่องกรองเข้าสามารถตั้งอยู่ด้านเข้าของเครื่องปรับความถี่
หากมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความรู้สึก เช่น เครื่องควบคุมและเครื่องส่งในวงจร สามารถติดตั้งเครื่องกรองเสียงพลังงานบนสายไฟฟ้าของอุปกรณ์เพื่อป้องกันการขัดขวาง
เครื่องกรองสามารถจัดหมวดตามสถานที่ใช้งานที่แตกต่างกัน ได้แก่
(1) เครื่องกรอง input
ปกติจะมีสองชนิด:
A. ไลน์ฟิลเตอร์: ประกอบด้วยสอยอัดส่วนใหญ่ มันทําให้กระแสฮาร์โมนิกความถี่สูงกว่าอ่อนแอโดยเพิ่มอุปสรรคของสายในความถี่สูง
B. เครื่องกรองรังสี: ประกอบด้วยตัวประกอบความถี่ความถี่สูง ส่วนใหญ่ มันจะดูดซึมองค์ประกอบฮาร์มอนิกที่มีพลังงานรังสีในจุดความถี่สูงมาก
(2) เครื่องกรองออกยังประกอบด้วยโค้ล inductive
มันสามารถอ่อนแอองค์ประกอบฮาร์มอนิกระดับสูงในกระแสออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
มันไม่เพียงแค่มีบทบาทต่อต้านการขัดขวาง แต่ยังสามารถทําให้แรงหมุนเพิ่มเติมที่เกิดจากกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจากฮาร์มอนิกระดับสูงในมอเตอร์อ่อนแอ
สําหรับมาตรการป้องกันการแทรกแซงที่ปลายการออกของเครื่องแปลงความถี่ ต้องสังเกตข้อเทียบต่อไปนี้
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)ซึ่งอาจทําลายทรานซิสเตอร์พลังงาน
เมื่อกรองออกประกอบด้วยวงจร LC ด้านที่ตัวประกอบเชื่อมอยู่ภายในกรองต้องเชื่อมต่อกับด้านมอเตอร์
7. ใช้ปฏิกิริยา
ในกระแสไฟเข้าของเครื่องแปลงความถี่ อัตราส่วนขององค์ประกอบฮาร์มอนิกความถี่ต่ํา (เช่นฮาร์มอนิกที่ 5 ฮาร์มอนิกที่ 7 ฮาร์มอนิกที่ 11 ฮาร์มอนิกที่ 13 เป็นต้น) เป็นสูงมากนอกจากอาจขัดขวางการทํางานปกติของอุปกรณ์อื่น ๆ, พวกเขายังใช้พลังงานปฏิกิริยาจํานวนมาก, ลดปัจจัยพลังงานของสายอย่างสําคัญ.การใส่เรอคเตอร์ในชุดในวงจรเข้าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งกระแสฮาร์มอนิกต่ํา.
ตามตําแหน่งการเชื่อมไฟที่แตกต่างกัน โดยหลักแล้วมีสองประเภท ดังนี้
(1) ระบบปฏิกิริยา AC
มันถูกเชื่อมต่อเป็นชุดระหว่างด้านเข้าของเครื่องพลังงานและเครื่องแปลงความถี่
ปฏิบัติหน้าที่หลักคือ
A. โดยการยับยั้งกระแสฮาร์มอนิก หนุนปัจจัยพลังงานเพิ่มเป็น (0.75-0.85)
B. ทําให้อ่อนแอผลกระทบของกระแสในวงจรเข้าบนเครื่องแปลงความถี่
C. ทําให้น้ําหนักของไฟฟ้าที่ไม่สมดุลลด
(2) ระบบปฏิกิริยาแบบ DC
มันเชื่อมต่อเป็นชุดระหว่างสะพาน rectifier และ capacitor เครื่องกรอง
ฟังก์ชันของมันค่อนข้างง่าย ซึ่งคือการทําให้องค์ประกอบฮาร์มอนิกระดับสูงในกระแสไฟเข้าอ่อนแอลง
อย่างไรก็ตาม มันมีประสิทธิภาพมากกว่าโรงงานปฏิกิริยา AC ในการปรับปรุงปัจจัยพลังงานถึง 095, และมีข้อดีของโครงสร้างที่เรียบง่ายและขนาดเล็ก
ดังนั้นมาตรการป้องกันการแทรกแซงสําหรับเครื่องปรับความถี่ โดยหลักแล้วประกอบด้วยการติดตั้งปฏิกิริยาและเครื่องกรอง AC ที่สายเข้าของเครื่องปรับความถี่โดยใช้สายเคเบิลที่ป้องกันทั้งสายเข้าและสายออก, และการติดดินชั้นป้องกันของเคเบิลทั้งหมด พร้อมกับพื้นที่ป้องกันของตัวประกอบไฟฟ้า, เครื่องกรอง, เครื่องแปลงความถี่และมอเตอร์และแยกจุดติดดินนี้จากจุดติดดินอื่น ๆ เพื่อรักษาระยะทางที่เพียงพอ.
ในขณะเดียวกัน สายสัญญาณและสายไฟฟ้าของเครื่องปรับความถี่ไม่ควรจัดเรียงพร้อมกัน
นอกจากนี้เพื่อป้องกันตัวแปลงความถี่จากการแทรกแซงสัญญาณและวงจรควบคุม, มันจําเป็นต้องให้พลังงานกับตัวควบคุม,อุปกรณ์และคอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม พร้อมเครื่องพลังงานแยกแยก.