供水设备中常安装一些水位、时间等控制器件,这些器件均为弱电控制回路,由于干扰致使这些器件不能正常工作。
干扰来源分析
来自外部电网的干扰
电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源,如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其他设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器供电电源对变频器的干扰主要有;1)过压、欠压、瞬时掉电;2)浪涌、跌落;3)尖峰电压脉冲;4)射频干扰。
变频器自身对外部的干扰
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且做高速切换时,产生大量祸合性噪声。因此变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。
变频器的输入和输出电流中,都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对变频器本身和其他设备的干扰信号。
干扰信号的传播方式
变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其他设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路祸合)、电磁辐射、感应祸合
变频调速供水设备干扰解决办法
采取隔离
1)为防止通过电线将高次谐波及干扰源传给弱电控制回路,在低压电源采用隔离变压器进行电气隔离。2)变频调速控制器与接触器之间采用固态继电器(SSR)隔离,控制器的电气信号通过固态继电器驱动继电器动作
采取过滤
弱电电源线路、控制线路、传感器信号线路采用安装电源过滤器,即线路滤波器。它主要由电感线圈构成,通过增大线路的高频阻抗,有效地削弱线路中因传导或电磁感应祸合而产生的高次谐波。
电磁屏蔽
1)弱电控制器件放置在接地的金属盒内2)信号传输线采用屏蔽电缆,屏蔽层近端接地,远端浮接3)电源、电机进出线路,采用穿钢管敷设或使用金属恺装电缆,钢管或电缆恺甲需做接地。
接地
1)电源进线的中性点应做重复接地,接地电阻小于4 ,所有配电柜、控制柜的金属外壳、穿线钢管、电缆槽、电缆恺甲均与重复接地连接
2)弱电器件专用接地点,弱电回路电源零线应设置专用接地,弱电接地线应与重复接地隔离,其接地极距离应大于5 m,接地引线穿绝缘管引入控制柜的专用端子上
设备、线路合理布置
1)开关设备、变频调速器与变频调速控制器、弱电控制器件分别安装在不同的柜中,如果安装在同一柜内,应尽量把变频器与变频控制器及其他弱电器件的距离放到最大2)变频调速器、空气开关、接触器之间安装位置合理,以便使主回线路布置简洁、最短3)控制线路应敷设在专用线槽内,不得与主回路线混合敷设4)电器线路连接标准、规范。
电器设备、材料选择
1)水泵易使用机械性能好、运行平稳、由4级电机驱动的水泵,如DL泵2)开关、接触器易选择体积小、开关容量大、装拆方便、工作性能可靠的器件3)电缆、电线、接线端子等易选择符合国家标准的材料
通过对变频调速供水设备工作原理、常见故障、干扰来源的分析,提出了解决这些问题的办法,随着交流调速技术的日臻成熟,变频调速将越来越多地应用到其他控制领域,变频器使用过程自身干扰和对电网的干扰,已成为变频调速传动系统设计、应用必须而对的问题。这些问题通过广大科技人员研究,我们相信在不久一定会得到有效解决。