變頻電源對系統(tǒng)設(shè)備的影響及故障防范
變頻電源主要用于對進出口電器產(chǎn)品的用電檢測、調(diào)試,及用于精密儀器的供電,廣泛適用于家電制造業(yè)、電子制造業(yè)、IT產(chǎn)業(yè)、電腦設(shè)備等。但是變頻電源的安裝使用會對其他系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生影響,有時甚至?xí)?dǎo)致其他設(shè)備故障。它的具體影響在哪里?需要采取哪些防范措施?
關(guān)于電源高次諧波問題。阿木介紹,由于目前的變頻電源幾乎都采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制方式,這樣的調(diào)制方式使得變頻電源運行時,在電源側(cè)產(chǎn)生高次諧波電流,并造成電壓波形畸變,會對電源系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
我們建議,可以采用以下方式進行預(yù)防:采用專用變壓器對變頻電源供電,與其他供電系統(tǒng)分離;在變頻電源輸入側(cè)加裝濾波電抗器或多條整流橋回路,降低高次諧波分量。對于有進相電容器的場合,因高次諧波電流將電容電流增加造成發(fā)熱嚴(yán)重,必須在電容前串接電抗器,以減小諧波分量,并對電抗器的電感應(yīng)合理分析計算,避免形成電感電容振蕩。
關(guān)于電機溫度過高及運行范圍的問題。阿木指出,現(xiàn)在有些企業(yè)對現(xiàn)有電機進行變頻調(diào)速改造時,由于自冷電機在低速運行時冷卻能力下降,會造成電機過熱。此外,變頻電源輸出波形中所含有的高次諧波會增加電機的鐵損和銅損,因此在確認(rèn)電機的負(fù)載狀態(tài)和運行范圍之后,建議采取以下措施解決:對電機進行強冷通風(fēng)或提高電機規(guī)格等級;使用變頻專用電機;限定運行范圍,避開低速區(qū)。
關(guān)于高頻開關(guān)形成的尖峰電壓對電機絕緣的影響。在變頻電源的輸出電壓中,含有高頻尖峰浪涌電壓。這些高次諧波沖擊電壓將會降低電機繞組的絕緣強度,尤其以PWM控制型變頻電源更為明顯。可以采取以下措施:盡量縮短變頻電源到電機的配線距離;利用阻斷二極管對浪涌電壓的吸收電路,對變頻電源輸出電壓進行處理;對PWM型變頻電源,應(yīng)盡量在電機輸入側(cè)加濾波器。
關(guān)于電源高次諧波問題。阿木介紹,由于目前的變頻電源幾乎都采用PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制方式,這樣的調(diào)制方式使得變頻電源運行時,在電源側(cè)產(chǎn)生高次諧波電流,并造成電壓波形畸變,會對電源系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
我們建議,可以采用以下方式進行預(yù)防:采用專用變壓器對變頻電源供電,與其他供電系統(tǒng)分離;在變頻電源輸入側(cè)加裝濾波電抗器或多條整流橋回路,降低高次諧波分量。對于有進相電容器的場合,因高次諧波電流將電容電流增加造成發(fā)熱嚴(yán)重,必須在電容前串接電抗器,以減小諧波分量,并對電抗器的電感應(yīng)合理分析計算,避免形成電感電容振蕩。
關(guān)于電機溫度過高及運行范圍的問題。阿木指出,現(xiàn)在有些企業(yè)對現(xiàn)有電機進行變頻調(diào)速改造時,由于自冷電機在低速運行時冷卻能力下降,會造成電機過熱。此外,變頻電源輸出波形中所含有的高次諧波會增加電機的鐵損和銅損,因此在確認(rèn)電機的負(fù)載狀態(tài)和運行范圍之后,建議采取以下措施解決:對電機進行強冷通風(fēng)或提高電機規(guī)格等級;使用變頻專用電機;限定運行范圍,避開低速區(qū)。
關(guān)于高頻開關(guān)形成的尖峰電壓對電機絕緣的影響。在變頻電源的輸出電壓中,含有高頻尖峰浪涌電壓。這些高次諧波沖擊電壓將會降低電機繞組的絕緣強度,尤其以PWM控制型變頻電源更為明顯。可以采取以下措施:盡量縮短變頻電源到電機的配線距離;利用阻斷二極管對浪涌電壓的吸收電路,對變頻電源輸出電壓進行處理;對PWM型變頻電源,應(yīng)盡量在電機輸入側(cè)加濾波器。
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