1 概述
沟通变频调速具有调速规模广、传动效率高、运转节能等长处,然后取得敏捷推广应用。但因为变频器中运用了IGBT 等高速开关器材,其EMC问题已成为有必要考虑和研讨的重要课题。EMC(电磁兼容),是指设备或体系在其电磁环境中能正常作业且不对该环境中任何器材构成不能接受的电磁打扰的才能。
EMC 包含两方面的内容:电磁搅扰(EMI)和电磁抗扰。EMI 按传达途径可分为两类:传导搅扰与辐射搅扰。传导搅扰即沿着导体传达的搅扰,所以任何导体(如导线传输、电感器、电容器等)都是传导搅扰的传输通道。辐射搅扰是指以电磁波方式传达的搅扰,其传达的能量与间隔的平方成反比。构成EMI 有必要一起具有三个条件或称三要素:搅扰源、传输通道、灵敏接收器,三者缺一不行。处理EMC 问题一般要从这三方面着手。对用户而言,因为设备作为一电磁搅扰源或接收器,不行更改,故处理EMC 问题首要是针对传输通道。
2 变频驱动体系中的EMC 的特色
在一个配电作业体系中,变频器和其他电气(电子)设备相同,既是电磁搅扰源,又是电磁接收器,变频器的作业原理决议了它会发生必定的EMI噪声。一起,为了确保变频器能在必定的电磁环境中牢靠作业,规划变频器时有必要使其具有必定的抗EMI 才能。变频驱动体系作业时其EMC 特色首要表现在以下方面。
1)输入电流一般为非正弦波,电流中含有丰厚的高次谐波,此谐波会对外构成EMI,下降电网的功率因数,添加线路损耗。
2)输出电压为高频PWM波,它会影响电机温升,缩短电机运用寿命,以及加大漏电流,使线路的漏电维护设备误动作。一起,对外构成很强的电磁搅扰,影响同一体系中其他用电设备的牢靠性。
3)作为电磁接收器,过强的外来搅扰会使变频器误动作乃至损坏,影响用户正常运用。
4)在体系配线中,变频器的对外搅扰和本身的抗搅扰性相得益彰,故削减变频器对外搅扰的进程,一起也是进步变频器抗搅扰性的进程。
3 体系的根本装备及电路模型
在变频驱动体系中,为到达动态呼应的高性能,需求有高的开关频率。整流器运用的电子器材一般为高速开关的大功率IGBT(绝缘栅双极晶体管),其切换操作发生的电磁搅扰,对外围设备及变频器的控制电路均发生晦气影响:可导致周围设备的CPU、测验仪器、传感器、漏电维护开关等发生误动作。一起,变换器低频运转时受高次谐波的影响引发电磁噪声、振荡和损耗。沟通电机变频驱动的根本装备如图1 所示,
变频器可分为整流器和变换器两部分。图2 是作为变频器输入部分的三相桥式整流器的模仿电路,图3 是电动机简略的三相高频模型。图4 则为变频器规范接线图之一例(CHF 系列);表1 为其主电路端子的阐明。
4 变频驱动体系对设备和器材的晦气影响
4.1 搅扰发生的机理
变频器内存在的IGBT等的高速开关切换,使电路中存在散布电感和散布电容。在电感和电容之间即发生磁能和静电能的转化,呈现振荡现象,因此构成了电磁发射。这便是之所以发生数十kHz至1GHz电磁噪音的机理。噪声电流I可表示为
4.2 高次谐波电流和高频电流的首要损害
变频电机在低频时因频率的下降磁通增大,磁势随磁通的增大而增强,这样高次谐波磁势一起增强,并使电机发生较大损耗、振荡、噪声等不良影响。
高次谐波电流可导致:
1)电力电容器发热;