西門子G120XA變頻器6sl 3220-1yd 46-0ub 0額定功率110kW 380 V -20%轉440V+10%三相交流每5分鐘不濾波110% 50s不帶HMI設備6DI,4DO,2AI,2AO,1MOT _ T FSF HxWD: 709X305x709。
在現代工業控制系統中,隨著變頻器等電力電子器件的廣泛使用,系統的電磁干擾(EMI)越來越嚴重,相應的抗干擾設計技術(即電磁兼容EMC)也變得越來越重要。逆變系統的干擾有時可以直接損壞系統的硬件,有時不能損壞系統的硬件,但往往會使微處理器的系統程序失控,導致控制失效,從而造成設備和生產事故。因此,如何提高系統的抗干擾能力和可靠性是自動化裝置開發和應用中不可忽視的重要內容,也是計算機控制技術應用和普及的關鍵之一[1,2].說到變頻器的抗干擾問題,首先要了解干擾的來源和傳播方式,然后針對這些干擾采取不同的措施。
2變頻器干擾源
2.1外部電網的干擾
電網中的諧波干擾主要通過逆變器的電源對逆變器產生干擾。電網中存在大量的諧波源,如各種整流裝置、交流-DC互換裝置、電子調壓裝置、非線性負載和照明裝置等。這些負載使電網中的電壓和電流波形失真,從而對電網中的其他設備造成有害干擾。
2.2晶閘管變流設備對變頻器的干擾
當供電網絡中有大容量的晶閘管變流器時,由于晶閘管總是在每相半周的一部分時間內導通,容易使網絡電壓陷波,波形嚴重畸變。
2.3功率補償電容對變頻器的干擾
電力部門對電力用戶的功率因數有一定的要求。為此,許多用戶采用變電站集中電容補償的方法來提高功率因數。在接入或斷開補償電容器的瞬態過程中,電網電壓可能具有非常高的峰值,因此,變頻器的整流二極管可能由于過大的反向電壓而被擊穿。
2.4變頻器自身的外部干擾
變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載,其產生的諧波會對同一電網中的其他電子電氣設備造成諧波干擾。另外,變頻器的逆變器大多采用PWM技術,工作在開關模式下,高速開關時會產生大量的耦合噪聲。因此,變頻器是系統中其他電子電氣設備的電磁干擾源。
變頻器應用中的抗干擾對策
變頻器系統的抗干擾是基于電磁學的基本原理,形成了電磁干擾必須具備的三個要素,即電磁干擾源、電磁干擾途徑和對電磁干擾敏感的系統。為了防止干擾,可以采用硬件抗干擾和軟件抗干擾。其中,硬件抗干擾是應用系統最基本、最重要的抗干擾措施。一般來說,干擾是通過抗干擾和反干擾兩種方式來抑制的??偟脑瓌t是抑制和消除干擾源,切斷干擾對系統的耦合通道,降低系統干擾信號的靈敏度??梢圆扇「綦x、濾波、屏蔽、接地等具體措施。
4西門子高壓變頻器干擾原因及解決方案
西門子高壓變頻器在運行過程中,會出現“輸入接地”、“超速故障”、“驅動損耗過大”、“輸入一個周期”等故障,導致設備故障。通過對這些故障的綜合分析,判斷該類故障是由于變頻器的干擾,導致網絡中斷,相關電氣設備無法正常運行。變頻器的干擾源及解決方案主要包括以下幾個方面:
(1)變頻器PE端的高接地電阻不能有效地抑制干擾,是導致干擾的原因之一。故障后對變頻器PE端和配電系統的接地進行了測試,晃動測試結果大于變頻器規定的接地電阻。然后對原接地系統進行檢查,按規范重新制作一組與原接地極并聯的接地極,從而降低總接地電阻,使接地電阻達到4Q,PE接地點與接地母線短路時接地點電壓不得超過50V。
(2)控制系統的零線、地線、屏蔽地連接混亂也是干擾的原因之一。由于施工中的疏忽,誤將電機的接地線接在配電系統的零母線上,沒有按規范將電機的接地線接到變頻器的接地PE端,大大降低了變頻器的噪聲抑制能力,增加了變頻器的干擾。發現這個問題后,將電機的動力電纜接地線直接接到變頻器的PE端,在規定范圍內測試電阻,排除了這部分干擾源。
(3)配電系統中布線不合理,通信電纜未與變頻器的輸入輸出電纜分開布線,通過線間耦合產生干擾。根據規范要求,通信電纜應與變頻器的輸入和輸出電纜分開布線。如果不能分開或并聯,應采用交叉900布線以減少感應干擾。解決辦法是布置配電系統的線路,按照規范要求將通信電纜與其他線路分開或采用90度交叉布線。
5結論
西門子高壓變頻器受到干擾時,設備停機,影響系統穩定運行,急需解決干擾問題。通過對變頻器應用中的干擾和西門子變頻器運行中的干擾問題的分析,提出了解決干擾問題的有效方法,取得了良好的效果,為西門子高壓變頻器的日常維護和運行提供了保障。為降低系統停機率,保證系統穩定運行奠定了基礎。