淺談交流變頻調速系統(tǒng)的EMC問題
一、什么是EMC?
EMC即是“電磁兼容性”。它是指電氣設備在電磁環(huán)境中良好的工作能力,并且不能產(chǎn)生在此環(huán)境中工作的其它設備所不能接受的電磁干擾。
國際電工委員會(IEC)對電磁兼容性的定義是:“電磁兼容性是電子設備的一種功能,電子設備在電磁環(huán)境中能完成其功能而不產(chǎn)生不能容忍的干擾。”
我國頒布的“電磁兼容性”國家標準中,對電磁兼容性作出如下定義:“設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中的任何事物構成不能承受的電磁干擾”。
顯然,電磁兼容性含有雙重含義:抗干擾性和干擾性。
二、變頻器及電磁兼容性
一般來說,電氣設備必須同時具有對高頻和低頻干擾的抑制能力。其中高頻干擾主要包括靜電放電、脈沖干擾和發(fā)射性頻率的電磁場等;而低頻干擾主要指電源電壓波動、欠壓和頻率不穩(wěn)定等。通常變頻器能夠運行在一個可能存在著較高電磁干擾(EM1)的工業(yè)環(huán)境中,它既是噪聲發(fā)射源,可能又是噪聲接受器。
1、變頻器所受的外部干擾
1) 晶體管換流設備對變頻器的干擾: 當供電網(wǎng)絡內(nèi)有容量較大的晶閘管換流設備時,由于晶閘管總是在每相半周期內(nèi)的部分時間導通,容易使網(wǎng)絡電壓出現(xiàn)凹凸(如圖1-1所示)。它使變頻器輸入側的整流電路有可能因此出現(xiàn)較大的反向回復電壓而受到損害。
圖1-1晶閘管換向引起的畸變 圖1-2補償電電容投入時電壓的畸變
2、變頻器對外部的干擾
1) 變頻器電流波形:變頻器的輸入電流和輸出電流中,都具有較強的高次諧波成分,它們將對其它控制設備形成干擾,影響其它設備的正常工作。
· 輸入電流的波形: 如“交-直-交”電壓型變頻器的輸入側是整流和濾波電路(如圖示2-2所示),只有電源的線電壓U2大于電容兩端的電壓UD時,整流橋中有充電電流。充電電流總是出現(xiàn)在電源電壓的振幅值附近,呈不連續(xù)的沖擊波形式(如圖2-1所示)。它具有很高的奇次諧波成份,特別是5次和7次諧波,如表一(以西門子MM3變頻器為例)。
圖2—1 輸入電流波形 圖2—3輸出電壓波形
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