隔离变压器哪些零件需要定期更换?
作者:admin | 发布时间:2021-05-12
在现场,隔离变压器的干扰越来越严重,甚至导致控制系统无法投入使用。隔离变压器的工作原理注定会产生很强的电磁干扰。
隔离变压器包括整流电路和逆变电路。输入的交流电通过整流电路和平波回路转换成直流电压,再由逆变器将直流电压转换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。通过用该脉宽调制电压驱动电机,可以调节电机的扭矩和速度。这种工作原理导致以下三种电磁干扰:
1.谐波干扰
整流电路会产生谐波电流,使供电系统的阻抗上产生压降,导致电压波形失真。这种失真的电压会干扰很多电子器件(因为大多数电子器件只能在正弦波电压条件下工作),常见的电压失真是正弦波顶部变平。当谐波电流不变时,在电源较弱的情况下,电压畸变更严重。这种干扰的特点是会干扰使用同一电网的设备,与设备与隔离变压器的距离无关;
2.射频传导发射干扰
由于负载电压呈脉冲状,隔离变压器从电网汲取的电流也呈脉冲状,含有大量高频成分,形成射频干扰。这种干扰的特点是会干扰使用同一电网的设备,与设备与隔离变压器的距离无关;
3.射频辐射干扰
射频辐射干扰隔离变压器的输入电缆和输出电缆。在上述射频传导发射干扰的情况下,当隔离变压器输入/输出电缆上存在射频干扰电流时,由于电缆相当于一个天线,必然会产生电磁波辐射和辐射干扰。隔离变压器输出电缆上传输的PWM电压还含有丰富的高频成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。辐射干扰的特点是当其他电子器件接近隔离变压器时,干扰现象变得严重。
根据电磁学的基本原理,电磁干扰bixu具备三个要素:电磁干扰源、电磁干扰方式和对电磁干扰敏感的系统。为了防止干扰,可以采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中硬件抗干扰是zui基本也是zuizhongyao的抗干扰措施,一般从抗干扰和抗放大两个方面来yizhi干扰。其一般原理是yizhi和消除干扰源,切断干扰对系统的耦合通道,降低系统干扰信号的灵敏度。工程中的具体措施可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。
以下是解决场干扰的主要步骤:
1.采用软件抗干扰措施
具体来说,通过隔离变压器的人机界面降低隔离变压器的载波频率,并将该值降低到合适的范围。如果这种方法不起作用,只能采取以下硬件抗干扰措施。
2.正确接地
通过现场调查,可以看出接地情况并不理想。正确的接地是解决隔离变压器干扰zuiyouxiao的措施,既能有效yizhi外界干扰,又能减少设备本身对外界的干扰。具体来说,就是要做到以下几点:
(1)隔离变压器的主电路端子PE(E,g)bixu接地,可与隔离变压器的电机接地,但不能与其他设备接地,bixu单独接地,接地点应尽可能远离弱电设备的接地点。同时,隔离变压器接地导体的截面积应不小于4mm2,长度应控制在20m以内。
(2)在其他机电设备的接地线中,保护接地和工作接地应分别设置接地ji,并zui终引入配电柜的电气接地点。控制信号的屏蔽地和主电路线的屏蔽地也要分别设置接地ji,zui终汇至配电柜的电气接地点。
3.屏蔽干扰源
屏蔽干扰源是yizhi干扰的有效方法。通常隔离变压器本身用铁壳屏蔽,防止其电磁干扰泄露,但隔离变压器的输出线zuihao用钢管屏蔽。特别是当隔离变压器由外部信号控制(控制器输出4~20mA信号)时,要求控制信号线尽可能短(一般在20m以内),bixu使用屏蔽双绞线,并与主电路线(AC380)和控制线(AC220V)完全分开。此外,系统中电子敏感设备的线路也需要屏蔽双绞线,尤其是压力信号。系统中的所有信号线不得与主电路线和控制线放置在同一管道或线槽中。为了使屏蔽有效,屏蔽层bixu可靠接地。
4.合理布线
具体方法有:
(1)设备的电源线和信号线应尽可能远离隔离变压器输入和输出线。
(2)其他设备的电源线和信号线应避免与隔离变压器的输入输出线平行。
如果上述措施仍然不起作用,则继续以下措施:
5.干扰隔离
所谓干扰隔离,是指将干扰源与电路中的易损部分隔离,使其没有电连接。通常在电源和控制器、发射机等放大器电路之间的电源线上使用隔离变压器,以避免传导干扰。电源隔离变压器可以用噪声隔离变压器。
6.在系统线路中设置过滤器
设备滤波器的作用是yizhi干扰信号从隔离变压器通过电源线传导干扰到电源和电机。为了降低电磁噪声和损耗,可以在隔离变压器输出侧设置一个输出滤波器。为了减少对电源的干扰,可以在隔离变压器输入侧设置一个输入滤波器。如果线路中有控制器、发射机等敏感的电子设备,可以在设备的电源线上设置电源噪声滤波器,避免传导干扰。过滤器可分为:
(1)输入滤波器
通常有两种:
A.线路滤波器:主要由电感线圈组成,通过增加线路在高频时的阻抗来削弱高频谐波电流。
b辐射滤波器:主要由高频电容组成,会吸收高频点的谐波成分和辐射能量。
(2)输出滤波器也由电感线圈组成
它能有效削弱输出电流中的高次谐波成分。既能起到抗干扰的作用,又能削弱高次谐波产生的谐波电流带来的附加转矩。对于隔离变压器输出的抗干扰措施,bixu注意以下几个方面:
A和隔离变压器的输出端不允许接电容,以免功率管导通(关断)瞬间出现较大峰值的充(放)电流,损坏功率管;
b、当输出滤波器由LC电路组成时,滤波器连接电容的一侧bixu连接到电机侧。
7、使用反应器
在隔离变压器输入电流中,频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等。)占比高。它们可能会干扰其他设备的正常运行,并且还会消耗大量的无功功率,大大降低了线路的功率因数。输入电路中串联电抗器是yizhi低次谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种:
(1)交流电抗器
电源和隔离变压器输入端之间的串联。其主要功能是:
a、通过yizhi谐波电流,功率因数提高到(0.75-0.85);
b、减弱输入电路浪涌电流对隔离变压器的影响;
c、削弱电源电压不平衡的影响。
(2)DC反应堆
整流桥和滤波电容之间的串联。它的作用很简单,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因数方面比交流电抗器更有效,可达0.95,且具有结构简单、体积小的优点。
所以隔离变压器的抗干扰措施主要包括在隔离变压器的进线安装交流电抗器和滤波器,进出线使用屏蔽电缆。所有电缆的屏蔽层与电抗器、滤波器、隔离变压器和电机的保护处一起接地,接地点与其他接地点分开,保持足够的距离。同时,信号电缆和隔离变压器电源电缆不应平行布置。
此外,为了防止隔离变压器干扰信号和控制回路,需要通过单独的隔离电源为控制器、仪表和工控机供电。