注(zhù)塑機和變頻器配套使用,可以達(dá)到(dào)節約能源(其節電率可達25%~65%),提高(gāo)生產效(xiào)率和產品質量,降(jiàng)低油汙染和噪聲(shēng)汙染,延長機器使(shǐ)用壽命等優點,從而得到了(le)廣泛的應用,為此采(cǎi)取成本低(dī)廉,合理實用的EMC解決(jué)方案,將(jiāng)成為保證設備正(zhèng)常可靠運行的關鍵。
一、注塑機電磁幹擾的危害
(1)注塑機存在很多弱電信號(hào)電路,而這些弱電信號供電電路又與變頻器共用一個電源(通常,變頻器電源端(duān)在采取簡單的EMC措施後,其電(diàn)源端傳導幹擾還很大,如圖1所示。此時弱電信號電路將非常脆弱,如不采取(qǔ)措施往往將非常容易被幹擾,特(tè)別是傳感係統反饋回來的信號(這個(gè)反饋回來的信號要求精度相當高),稍被幹(gàn)擾,就會影響反饋信號的精度,從而使(shǐ)注塑機注塑(sù)不到位,影響設備的正常使用。
圖1 普通變頻(pín)器在采取簡單的EMC措(cuò)施後電源端(duān)的傳導幹擾頻譜(pǔ)圖
(2)由於變頻器的逆變部分(fèn)高速開(kāi)和關及(jí)變頻器(qì)開關電源部分開關管(guǎn)的高速開和關及時鍾,通訊(xùn)部分電路的工作和傳輸,將產生非常(cháng)大的輻射幹擾(rǎo)信號,具體如圖2所示,如不采取措施,注塑機(jī)部(bù)分靠近變(biàn)頻器的信號電(diàn)纜及信號電路,將(jiāng)成為被(bèi)幹擾的受害對象,從而影響(xiǎng)設備(bèi)的正常可靠運行,如果變頻器或者(zhě)周(zhōu)邊設備發射的信號頻率剛好與注塑機控製部分某根信號電纜形成一定比例,將有可能達到(dào)100%接收的可(kě)能性,這個時候將非常可怕,信號電纜本身傳輸的有用信號將被幹擾信號覆蓋,從而使(shǐ)設備產生誤動作,如果信號電纜在空閑時,就算沒有100%接收(shōu)到幹擾信號,其幹擾信號(hào)被放大之後,也將可能使設備產生誤動作。
圖2 普通變(biàn)頻器在(zài)采取簡單的EMC措施後, 天線在5m處接(jiē)收到的輻(fú)射幹(gàn)擾頻譜圖
(3)其次還有諸如諧波幹擾,閃爍幹擾等。
二、注(zhù)塑機變頻節能係統常見EMC解決方案
1、常見EMC解決方案示意(yì)圖
圖3 常見EMC解決方案示意圖
2、EMC解決方案圖原(yuán)理分(fèn)析
(1)關於選用磁環材料和串繞匝(zā)數
磁環1、2、4、5、6、7推薦使用錳鋅鐵氧體,串繞匝數越多越好,但也有飽和(hé)點,主要用於抑製傳導幹擾(由於(yú)錳鋅鐵氧體磁導率高,通過增加穿過磁環的(de)匝數,其磁導率更高,對低頻傳(chuán)導(dǎo)幹擾信號呈現阻抗也越大,此時,由於寄生電容增加,其(qí)高頻(pín)阻抗減少,對高(gāo)頻輻射幹擾效果不(bú)明顯(xiǎn),故(gù)錳鋅鐵氧體一般用來抑製低頻傳導幹(gàn)擾(rǎo))。
磁環(huán)3推薦使用鎳鋅鐵氧體,串繞匝數一般3匝左(zuǒ)右即可,主(zhǔ)要用於抑製高頻輻射幹擾(rǎo)(同理,由於鎳鋅(xīn)鐵氧體,磁導率低,低(dī)頻(pín)阻抗少,而高頻阻抗大,故鎳鋅(xīn)鐵氧體主要用(yòng)來抑(yì)製輻射幹擾)。
還可以提到一個問(wèn)題的是,在(zài)EMC調試中,經常會發現,當(dāng)在某根電纜串繞一個磁環時,然後再去(qù)測(cè)試騷(sāo)擾功率,此時,可以從(cóng)頻譜圖上(shàng)發現,某些頻率段的dB值減少,而某些頻率段的dB值反而增加了。在(zài)這裏筆者(zhě)可以這樣解釋:當電纜穿過鐵氧(yǎng)體時的等效電路在低(dī)頻和高頻時是不同的,在低頻時主要呈電感特性,高頻時是隨頻率變化的電阻。成人91污污污在线观看知道,電感本身並不消耗能量,而僅儲(chǔ)存能量,因此,電感會與(yǔ)電路中的電(diàn)容構成諧振電路,使(shǐ)某些頻率上(shàng)的幹擾增強,而電阻是要消耗能量的,從而(ér)從實質上減少幹(gàn)擾。
(2)使用隔(gé)離變壓器的好處
● 隔離原副邊上(shàng)的電氣連接,起到(dào)安全保護作用;
● 減少輸入端(duān)引入的幹擾,同時對外界幹(gàn)擾也將減少。
(3)接地
在(zài)實際的EMC調(diào)試中(zhōng),成人91污污污在线观看經常會發現(xiàn),良好的(de)接地有時可以起到意(yì)想不到的(de)效果,但有(yǒu)時,卻使幹擾比之(zhī)前更惡劣了,具體(tǐ)可以來看這樣一(yī)個例子(參見圖3),從傳感係統到變頻器AI1輸入端子間,通常使用屏蔽電纜,這(zhè)時如果將屏蔽電纜單(dān)端接地到變頻(pín)器外殼地,成人91污污污在线观看往往會發現,變頻器(qì)AI1輸入端子零漂更嚴重了,這樣(yàng)形成的後果是,注塑機注塑不(bú)到位,無法完成注塑。這個時候,可以用非常簡單的道理來解釋這個原因:原本的出發點是通過屏蔽線(xiàn)接地,將屏蔽線上屏(píng)蔽的幹擾信號導入(rù)到地,從而使屏蔽效果更好,但是此時糟糕的是,這個地已經被其它共模幹擾汙染的相當嚴重,這時(shí)原本比較幹(gàn)淨的屏蔽電纜,正好提供了部分(fèn)共模幹擾泄放(fàng)的回(huí)路(lù),使原本相對來說幹淨(jìng)的屏蔽電(diàn)纜被共模幹擾汙染了,從而使幹擾更加嚴重。所以圖3中從傳感係統到AI1端(duān)子間和DI1及故障(zhàng)輸出到控製係統間,采用(yòng)屏蔽電纜,但屏蔽(bì)電纜不接地(dì),這(zhè)樣可以起到屏蔽磁場的(de)作用(注意對磁場屏蔽時(shí)其屏蔽電纜可以不接地)。屏蔽(bì)電纜接地一(yī)般遵從以下(xià)原則:強電屏蔽電纜要(yào)求良好接地,二次(cì)電路通訊、反饋回路屏蔽電纜不能與強電電纜共用一(yī)個(gè)地,如果接地,就要接到相對幹淨的地(電磁幹擾較小的地(dì))。
(4)濾波器的選用及使用注意事項
在選用(yòng)濾波器時,至少要知道五個參數:
插入損耗(插入(rù)損耗有共模插入損耗和差模(mó)插入損耗之分(fèn)),抑製頻率範圍,工作電壓範圍,額(é)定工作電流,絕緣電壓等。
然後根據自己的需(xū)要進行合理(lǐ)選擇。在安裝時注意以下事項(xiàng):
● 濾波器要就近靠近被濾波(bō)部分安裝;
● 濾波器的輸入輸出(chū)線不要靠得太近(jìn);
● 濾波器的接地(dì)端子要接到機箱或大金屬板(bǎn)上,最好(hǎo)是外(wài)殼大麵(miàn)積地貼在金屬機箱導電表麵上。
三、變頻器應(yīng)用現場常用EMC對策
(1)在電機線30m內,可以(yǐ)考慮通過降低變頻器的載波來減輕幹擾,這(zhè)個(gè)辦法(fǎ),有(yǒu)時候往往也是最容易操(cāo)作,最無奈的辦法之一,通常將載波頻率控(kòng)製在3kHz左右還是可以接(jiē)受的(載波頻率(lǜ)減少,電機(jī)噪聲增大,而變頻器輸出線與線(xiàn)間(jiān)漏(lòu)電流減少)。
(2)檢查接地線
濾波(bō)器地一定要與被濾波部分良好地接到一個公共地上;
高頻信號電纜(300kHz以上的信號)采用(yòng)多點接地(dì),低頻信號(hào)電纜(300kHz以下的信號)采用單點接(jiē)地,高低頻信號混合的地(dì)方采用混合接地;
斷開或接上接(jiē)地線進行現場試驗;
加大接地麵積,盡量減(jiǎn)短接地線或者接地片。
(3)關鍵信號電纜分別串(chuàn)繞一個錳鋅鐵氧體和(hé)鎳鋅鐵氧(yǎng)體磁環,注意串繞磁(cí)環時,一定要就近被幹擾部分電路(lù)串繞。
(4)RST輸入加裝濾波器或串繞磁環。
(5)電機電纜長度超過(guò)100m的,加裝輸出濾波(bō)器或電(diàn)抗器。
四、結束語
總之,現場的EMC調試與電路板上EMC調(diào)試完全不一樣,成人91污污污在线观看不可能(néng)在現場對電路板進(jìn)行整改。在現場,一定快速而準確地定位問題點,然後采取措施,這個時候,往往隻是解決了表麵(miàn)上的問題,而電路板整改,通常要深究問(wèn)題點,然後從原理上去解決問題,說白了,這個時候,成人91污污污在线观看是要從(cóng)根本上解決問題。同時,無(wú)論是現場EMC調試還是電(diàn)路板上的EMC調試(shì),一定不要忽略(luè)每一(yī)個細小的環節,有時往往(wǎng)是成人91污污污在线观看忽略的地(dì)方,卻能起到關鍵性的作用。
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