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变频器如何消除电磁干扰

时间:2018-03-15 13:58来源:未知 作者:admin 点击:
变频器 如何消除电磁干扰 电梯 控制系统及变频器系统要求有较强的抗干扰能力和较小的干扰性,首先要了解电磁干扰3个基本组成要素一电磁干扰源、耦合途径、敏感元件。在3个基本

变频器如何消除电磁干扰
电梯控制系统及变频器系统要求有较强的抗干扰能力和较小的干扰性,首先要了解电磁干扰3个基本组成要素一电磁干扰源、耦合途径、敏感元件。在3个基本要素中,缺少任何1个要素都不会发生电磁干扰,然而,在正常电磁生产环境中,任何1个要素都不可能会缺少,因为电梯变频器、电子线路、控制线路的设计、制造、安装均已定型,设备、产品的抗干扰性和内在质量都已无法改变。如果要解决电磁干扰问题,日常工作中仅能对电磁干扰源、耦合途径采取相应措施,降低或减少电磁干扰。

抗电磁干扰常用的技术方法有屏蔽、接地、滤波、搭线、隔离、合理布线等。通过对电磁干扰源、耦合途径采取上述技术措施,可有效减少或消除电磁干扰。

在屏蔽技术中常用的有静电屏蔽、交变电磁场屏蔽、低频磁场屏蔽、高频磁场屏蔽。在电梯设计、安装中采用最多的是磁场屏蔽技术。

接地方法常用的有信号接地、设备接地、安全接地等。信号接地有多种,如悬浮接地(设备悬浮、电路悬浮接地)、单点接地(并联单点接地、改进并联接地)、混合接地(电源接地、信号接地)等。设备接地有单点接地、多点接地(设备多点接地、单元电路多点接地,射频部分需要多点接地)。

安全接地有设备安全保护接地、接零保护接地、防雷安全接地。在电梯安装中,最常采用的是信号接地(单点、混合接地)、设备接地(单点、多点接地)、安全接地(设备安全保护接地、接零保护接地)。防雷接地在电梯安装中一般多不采用,要求在房屋建设中考虑保护性防雷接地。

提高电磁兼容性常采取的措施,是空间分离和时间分隔。空间分离是指控制空间辐射干扰的最有效方法,加大空间距离,例如电梯控制柜内的控制系统和变频系统进行分层布置,并在层层之间加大空间距离。

时间分隔是利用有用信号在干扰信号停止发射时间内进行传输(一般是不易采用其它方法控制时,可以采用此方法)的技术措施,首先对有用信号和干扰信号出现时间进行确定,然后采用时间回避控制,利用有用信号在干扰信号停止发射时间内进行传输,利用时间差回避干扰。这种方法在电梯变频系统和控制系统一般不用。

消除电磁干扰常采用的措施

(1)利用屏蔽技术减少电磁干扰。为有效的抑制电磁波的辐射和传导及高次谐波引发的噪声电流,在用变频器驱动的电梯电动机电缆必须采用屏蔽电缆,屏蔽层的电导至少为每相导线芯的电导线的1/10,且屏蔽层应可靠接地。
控制电缆最好使用屏蔽电缆;模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线;不同的模拟信号线应该独立走线,有各自的屏蔽层。以减少线间的耦合,不要把不同的模拟信号置于同一公共返回线内;低压数字信号线最好使用双屏蔽的双绞线,也可以使用单屏蔽的双绞线。模拟信号和数字信号的传输电缆,应该分别屏蔽和走线。

(2)利用接地技术消除电磁干扰。要确保电梯控制柜中的所有设备接地良好,应使用短而粗的接地线.连接到电源进线接地点(PE)或接地母排上。特别重要的是,连接到变频器的任何电子控制设备都要与其共地,共地时也应使用短和粗的导线。同时电机电缆的地线应直接接地或连接到变频器的接地端子(PE)。上述接地电阻值应符合相关标准要求。

(3)利用布线技术改善电磁干扰。电动机电缆应独立于其它电缆走线,同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,以减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰;如果控制电缆和电源电缆交叉时,应尽可能使它们按90°角交叉,同时必须用合适的线夹将电机电缆和控制电缆的屏蔽层固定到安装板上。

(4)利用滤波技术降低电磁干扰。利用进线电抗器用于降低由变频器产生的谐波,同时也可用于增加电源阻抗,并帮助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的尖峰电压。进线电抗器串接在电源和变频器功率输入端之间。当对主电源电网的情况不了解时,最好加进线电抗器。在上述电路中还可以使用低通频滤波器(FIR下同),FIR滤波器应串接在进线电抗器和变频器之间。对噪声敏感的环境中运行的电梯变频器,采用FIR滤波器可以有效减小来自变频器传导中的辐射干扰。

处理ABB变频器故障有两种方法
故障代码分析法和主电路分析法。

故障代码分析法
ABB变频器有故障的话,在操作面板上都有相 应的故障代码,一般处理变频器故障时,必须在操作 面板上找到它的故障代码,根据故障代码再做深层次的分析。下面笔者根据个人在变频器维修过程中的经验和一些常见的故障代码,浅谈一些常见故障 处理方法。
1.1故障代码:BRAKE FLT
故障原因:制动器故障,制动器打开超时或制动器打开不到位。
处理方法:在现场打开制动器的罩子,程序中分别强制打开制动器线圈,观察制动器限位打开状态,如果制动器打不开或机构卡劲,更换制动器;如果限位打开距离限位感应片距离远,调整感应片的距离并确保其紧固(根据笔者多年的设备管理经验,电子感应式接近开关的故障率远低于机械开关,本部门大部分重要限位均由安装前的机械开关改进为电子感应式接近开关);
如果制动器打开超时,可采用两种方法:①制动器打开稍微缓慢的情况下,把制动器打开延时时间加长;②制动器打开非常缓慢,此时必须更换新的制动器液力推杆。
1.2故障代码:MF COMM ERR
故障原因:主、从总线通讯无效。
处理方法:检查主、从总线连接和主机CH:到从机CH:之间的光纤连接。看看连接是否紧密,如果松动,需重新插入并确认连接可靠。另外,还需检查光纤通讯是否正常以及光纤头是否清洁等,如果达不到要求的话,必须用精密电子仪器清洗剂清洗或者更换质量良好的光纤。如果上述情况都正常还是无法消除故障的话,在程序中强制变频器接触器输出线圈动作5min左右,故障即可消除。
1.3故障代码:SHORT CIRCUIT
故障原因:外部连接的电机电缆故障或变频器自身硬件故障。
处理方法:脱开变频器的输出线,用兆欧表测量三相对地绝缘情况和三相电组,如果电机或电缆有问题,更换电机和电缆;如果输出正常的话,就检查变频器的主回路,主要检查IGBT、逆变块和整流桥等。如何判断IGBT、逆变块和整流桥是否正常呢,这里我把上述完好电器件用万用表二极管档进行测试,测试结果如:①对于IGBT,万用表黑表笔测C,红表笔测E时,阻值为0.34MQ左右,反之无穷大。其它四种情况均为均无穷大。②对于逆变块,万用表黑表笔测正极,红表笔测负极时,阻值为0.67MQ左右,反之无穷大。万用表黑表笔测接地极,红表笔测负极时,阻值为0.34MQ左右,反之无穷大;万用表黑表笔测正极,红表笔测接地极时,阻值为0.34MQ左右,反之无穷大。③对于整流桥,万用表黑表笔测
l,红表笔测3时,阻值为0.37Mt2左右,反之无穷大。其它四种情况均为均无穷大。
如果测试结果与上述结果偏差太大的话,建议更换。如果考虑减少维修对生产时间影响的话,笔者建议直接更换变频器比较可取,因为更换一台变频
器需要时间可控,大约2h,而因为出现SHORT CIR—CUlT故障代码而维修的话,时间远超过2h,而且时间不可控。
1.4故障代码:AMBINET TEMP
故障原因:变频器工作环境温度过低。处理方法:电气空调考虑增加空调,提高变频
器工作环境温度;如果应急想尽恢复快作业的话,可以使用电吹风等加热工具提高环境温度。
主电路分析法

主电路分析法就是从变频器的主电路着手,分析引起故障的原因与解决方法。根据经验,一般遇见ABB变频器主电路故障时,可从以下几个方面着手。
2.1滤波电容所引起故障
故障原因:电网电压不稳,和内部温度过高,元件性能不好。
解决方法:①主要是设备不稳,易受电磁干扰;
② 更换优质元件,改善通风条件。
2.2变频器超温
故障原因:风扇不转、风道堵死。
解决方法:①检查风扇线圈是否损坏;
②清理冷风道积尘鬟爹如缺油卡死的应先加轻油、在加些固体润滑脂;
③在更换新冷风风扇时,要注意有的风扇带自动转动信号,有的不带风扇转动信号,换原型号风扇。
2.3输出电流过大
故障原因:输出电流超过设定极限、跳闸。
解决方法:①检查电机负载是否短路;
②检查电机制动器是否完全打开;
③检查机械转动装置是否运转灵活;
④判断异步电动机运转过程中是否有温升、有异味、有异响等现象;⑤在确定电机和绕组线圈故障后,更换时注意原有型号和参数。
2.4制动器故障
故障原因:制动器运转不到位,到位信号限位不起作用,制动器机械故障。
解决方法:
①检查制动器供电是否正常;
②检查制动器机械传动是否正常;
③检查制动器线圈故障;
④检查制动器限位及返回信号;
⑤检查接触器是否正常;
⑥接触器主电故障,是由某一触点接触不好或是接触端子螺钉松动,采取修复和更换新元件,制动器损坏应采取从新下线和更换,更换时注意原有型号和参数。
2.5编码器故障
故障原因:变频器检测到编码器反馈回来的数据信号出错或与通讯中断。
解决方法:
①检查编码器与电机或设备连接是否正常;
②检查编码器信号电缆是否完好;
③检查编码器与控制板的连接;
④检查编码器是否受周围设备干扰;
⑤校正编码器位置,排除其它干扰。
2.6干扰故障
故障原因:主要是传导干扰和电磁感应干扰。
解决方法:
①主要是检查各接地线是否良好;
② 检查各屏蔽线是否连接正常。

变频器控制三相交流电机正反转电路图

变频调速电动机正反转控制电路
上图为变频器控制三相交流电机正反转电路图。
从图中可以看出,电路由两部分组成:负载工作主电路和控制电路。
负载工作主电路是由电源主开关(断路器)、交流接触器KM主触点、变频器内置交—直—交转换电路、三相异步交流电动机M等。控制电路由变频器内置辅助电路,启动按钮开关SB2,停止按钮开关SB1、交流接触器KM电磁线圈,接触器常开辐助触点及电机正反转选择开关SA 等。RP为频率给定信号电位器。
变频器控制三相交流电机正反转工作过程
见上图,先合上电源开关QF,控制电路得电,当按下启动按钮SB2时,接触器KM线圈得电吸合并自锁,连接COM与SA之间的接触器动合触点KM闭合。主电路中接触器主触点闭合,变频器输入端R、S、T得电,变频器准备工作。
操作选择开关SA,当SA与FWD接通时,电机正向运转;当SA与REV接通时,电机反向运转。需要停机时,将选择开关SA置于中间位置,变频器先停止工作。按下停止按钮SB1,接触器KM线圈失电复位,接触器主触点断开,切断三相电源。
若先按下停止按钮SB1,接触器线圈失电复位,接触器主触点断开,直接切断变频器输入电源,电机停止工作。

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