蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)線切割機(jī)床解析變頻器產(chǎn)生的干擾及預(yù)防 目前，電火花數(shù)控線切割機(jī)（）的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產(chǎn)效率高，具有很多的優(yōu)點(diǎn)。但由于技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)、復(fù)雜，對(duì)機(jī)床所用各零部件要求越來(lái)越高。本文就機(jī)床所用變頻器產(chǎn)生的干擾問(wèn)題及解決方案做簡(jiǎn)要闡述：
采用變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)因其節(jié)能效果明顯、調(diào)節(jié)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)而被越來(lái)越多的應(yīng)用。但是，由于變頻器特殊的工作方式帶來(lái)的干擾越來(lái)越不容忽視。變頻器干擾主要有：一是變頻器中普遍使用了晶閘管或者整流二極管等非線性整流器件，其產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變（電壓畸變率用THDv表示，變頻器產(chǎn)生諧波引起的THDv在10~40%左右），影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開(kāi)關(guān)器件，在輸出能量的同時(shí)將在輸出線上產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾，影響周邊電器的正常工作。
一、諧波和電磁輻射對(duì)電網(wǎng)及其它系統(tǒng)的危害：
1．諧波使電網(wǎng)中的電器元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了輸變電及用電設(shè)備的效率。
2．諧波可以通過(guò)電網(wǎng)傳導(dǎo)到其它的用電器，影響了許多電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，比如諧波會(huì)使變壓器產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，使其局部過(guò)熱，絕緣老化，壽命縮短，以至于損壞；還有傳導(dǎo)來(lái)的諧波會(huì)干擾電器設(shè)備內(nèi)部軟件或硬件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3．諧波會(huì)引起電網(wǎng)中局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放大。
4．諧波或電磁輻射干擾會(huì)導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使電氣儀表計(jì)量不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法正常工作。
5．電磁輻射干擾使經(jīng)過(guò)變頻器輸出導(dǎo)線附近的控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)等弱電信號(hào)受到干擾，嚴(yán)重時(shí)使系統(tǒng)無(wú)法得到正確的檢測(cè)信號(hào)，或使控制系統(tǒng)紊亂。
一般來(lái)講，變頻器對(duì)電網(wǎng)容量大的系統(tǒng)影響不十分明顯，這也就是諧波不被大多數(shù)用戶(hù)重視的原因。但對(duì)系統(tǒng)容量小的系統(tǒng)，諧波產(chǎn)生的干擾就不能忽視。
二、減少變頻器諧波對(duì)其它設(shè)備影響的方法
1．增加交流/直流電抗器
采用交流/直流電抗器后，進(jìn)線電流的THDv大約降低30%~50%，是不加電抗器諧波電流的一半左右。
2．多相脈沖整流
在條件具備，或者要求產(chǎn)生的諧波限制在比較小的情況下，可以采用多相整流的方法。12相脈沖整流THDv大約為10%~15%，18相脈沖整流的THDv約為3%~8%，滿(mǎn)足EN61000-3-12和IEEE519-1992嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的要求。缺點(diǎn)是需要變壓器和整流器，不利于設(shè)備改造，價(jià)格較高。
3．無(wú)源濾波器
采用無(wú)源濾波器后，滿(mǎn)載時(shí)進(jìn)線中的THDv可降至5%~10%，滿(mǎn)足EN61000-3-12和IEEE519-1992的要求，技術(shù)成熟，價(jià)格適中。適用于所有負(fù)載下的THDv<30%的情況。缺點(diǎn)是輕載時(shí)功率因數(shù)會(huì)降低。
4．輸出電抗器
也可以采用在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器的方法，主要目的是減少變頻器的輸出在能量傳輸過(guò)程中，線路產(chǎn)生的電磁輻射。該電抗器必須安裝在距離變頻器zui近的地方，盡量縮短與變頻器的引線距離。如果使用鎧裝電纜作為變頻器與電動(dòng)機(jī)的連線時(shí)，可不使用這方法，但要做到電纜的鎧在變頻器和電動(dòng)機(jī)端可靠接地，而且接地的鎧要原樣不動(dòng)接地，不能扭成繩或辨，不能用其它導(dǎo)線延長(zhǎng)，變頻器側(cè)要接在變頻器的地線端子上，再將變頻器接地。
三、減少或削弱變頻器諧波及電磁輻射對(duì)設(shè)備干擾的方法
上面介紹的方法是減少變頻器工作時(shí)對(duì)外設(shè)備的影響，但并不是消除了變頻器的對(duì)外干擾，如果想進(jìn)一步提高其它設(shè)備對(duì)變頻器諧波和電磁輻射的免疫能力，尤其是在變頻器（品牌不同，產(chǎn)生的干擾程度可能不一樣）干擾較嚴(yán)重的場(chǎng)合中常用的方法通常有以下幾種：
1．使用隔離變壓器
使用隔離變壓器主要是應(yīng)對(duì)來(lái)自于電源的傳導(dǎo)干擾。使用具有隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時(shí)還可以兼有電源電壓變換的作用。隔離變壓器常用于控制系統(tǒng)中的儀表、PLC，以及其它低壓小功率用電設(shè)備的抗傳導(dǎo)干擾。
2．使用濾波模塊或組件
目前市場(chǎng)中有很多專(zhuān)門(mén)用于抗傳導(dǎo)干擾的濾波器模塊或組件，這些濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)還具有防止用電器本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對(duì)各類(lèi)用電設(shè)備有很多好處。
3．選用具有開(kāi)關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備
一般開(kāi)關(guān)電源的抗電源傳導(dǎo)干擾的能力都比較強(qiáng)，因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)電源的內(nèi)部也都采用了濾波器。 本文粗淺看法只是一點(diǎn)體會(huì)，心得，經(jīng)蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司：電火花線切割機(jī)床，電火花穿孔機(jī)，電火花成型機(jī)，取斷絲錐機(jī)，電解去毛刺友情整理編輯發(fā)布。
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