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In cantiere, le interferenze degli inverter a frequenza variabile si verificano molto frequentemente e gravemente, portando addirittura a non poter mettere in funzione il sistema di controllo.

Il principio di funzionamento di un inverter di frequenza è quello di generare forti interferenze elettromagnetiche.La potenza AC di ingresso viene convertita in tensione CC attraverso il circuito raddrizzatore e il circuito di levigamento, e quindi la tensione di corrente continua viene trasformata in tensioni di impulso di diverse larghezze (denominate tensione di modulazione della larghezza dell'impulso, PWM) dall'inverter vfd.

Azionando il motore con questa tensione PWM, si può raggiungere lo scopo di regolare la coppia e la velocità del motore.Questo principio di funzionamento conduce ai seguenti tre tipi di interferenze elettromagnetiche::

1Interferenze armoniche.

I circuiti rettificatori generano correnti armoniche, che causano cali di tensione sull'impedenza del sistema di alimentazione, portando alla distorsione della forma d'onda della tensione.Questa tensione distorta interferisce con molti dispositivi elettronici (in quanto la maggior parte dei dispositivi elettronici può funzionare solo in condizioni di tensione sinusoidale)Una distorsione di tensione comune è l'appiattimento della parte superiore dell'onda sinusoidale. Quando la corrente armonico è costante, la distorsione di tensione è più grave nel caso di alimentazione debole.La caratteristica di questa interferenza è che causerà interferenze alle apparecchiature che utilizzano la stessa rete elettrica, indipendentemente dalla distanza tra l'apparecchiatura e l'inverter di frequenza.

2Interferenze di emissione radio frequenza condotta

Poiché la tensione di carico è a impulso, la corrente trattenuta dall'inverter di frequenza dalla rete elettrica è anche a impulso.che formano interferenze radiofrekventiLa caratteristica di questa interferenza è che interferirà con le apparecchiature che utilizzano la stessa rete elettrica, indipendentemente dalla distanza tra le apparecchiature e gli inverter di frequenza.

3Interferenze da radiazioni a radiofrequenza
L'interferenza radiofrequenziale proviene dal cavo di ingresso e dal cavo di uscita del convertitore di frequenza.quando vi è una corrente di interferenza di radiofrequenza sui cavi di ingresso e di uscita del convertitore di frequenza, dal momento che i cavi agiscono come antenne, inevitabilmente verrà generata radiazione di onde elettromagnetiche, con conseguente interferenza irradiata.

La tensione PWM trasmessa sul cavo di uscita dell'inverter di frequenza contiene anche componenti ad alta frequenza,che possono generare radiazioni di onde elettromagnetiche e formare interferenze di radiazioniLa caratteristica dell'interferenza irradiata è che quando altri dispositivi elettronici si avvicinano all'inverter di frequenza, il fenomeno di interferenza diventa grave.

Secondo i principi fondamentali dell'elettromagnetismo, la formazione di interferenze elettromagnetiche deve avere tre elementi:un percorso di interferenza elettromagneticaPer prevenire le interferenze, si può adottare un sistema hardware anti-interferenza e un software anti-interferenza.

Tra questi, l'antiinterferenza hardware è la misura antiinterferenza più fondamentale e importante.si parte dai due aspetti di anti-interferenza e soppressione per sopprimere le interferenzeIl principio generale è di sopprimere ed eliminare la fonte di interferenza, tagliare il canale di accoppiamento di interferenza al sistema,e ridurre la sensibilità del sistema ai segnali di interferenza- misure specifiche in ingegneria possono adottare metodi quali isolamento, filtraggio, schermatura e messa a terra.

I seguenti sono i principali passi per risolvere le interferenze in loco:
1:Adottare misure contro le interferenze del software
Nello specifico, si tratta di abbassare la frequenza portante dell'inverter di frequenza attraverso l'interfaccia uomo-macchina dell'inverter di frequenza e ridurre questo valore a un intervallo appropriato.Se questo metodo non funziona, allora possono essere adottate solo le seguenti misure anti-interferenza hardware.

2- Assicurare una corretta messa a terra
Attraverso l'indagine specifica in loco, possiamo vedere che la situazione di messa a terra sul posto non è molto ideale.La corretta messa a terra può non solo sopprimere efficacemente le interferenze esterne per il sistema, ma anche ridurre le interferenze dell'apparecchiatura stessa con il mondo esternoÈ la misura più efficace per risolvere il problema delle interferenze degli inverter di frequenza.

In particolare, occorre conseguire i seguenti obiettivi:

(1) Il terminale del circuito principale PE (E, G) del convertitore di frequenza deve essere messa a terra; tale messa a terra può essere condivisa con il motore azionato dall'inverter di frequenza, ma non con altre apparecchiature.Si deve guidare un palo di messa a terra separato, e questo punto di messa a terra deve essere il più lontano possibile dai punti di messa a terra delle apparecchiature a corrente debole.
Nel frattempo, l'area della sezione trasversale del filo di messa a terra del convertitore di frequenza deve essere non inferiore a 4 mm 2 e la lunghezza deve essere controllata entro 20 m.

(2) Nei fili di messa a terra di altre apparecchiature elettromeccaniche,la messa a terra protettiva e quella di lavoro devono essere installate separatamente con elettrodi di messa a terra e infine collegate al punto di messa a terra elettrica del cabinet di distribuzione.
The shielding ground of the control signal and the shielding ground of the main circuit conductor should also be separately grounded and finally connected to the electrical grounding point of the distribution cabinet.

3- Proteggere la fonte di interferenza.
Lo schermo della fonte di interferenza e' un modo molto efficace per sopprimere le interferenze.l'inverter stesso è protetto da un involucro di ferro per evitare la fuga di interferenze elettromagneticheTuttavia, la linea di uscita dell'inverter è meglio protetta con un tubo di acciaio.la linea del segnale di controllo deve essere il più breve possibile (generalmente entro 20 m), e devono essere utilizzati cavi a coppia tortuosa protetti.
Inoltre, i circuiti delle apparecchiature elettroniche sensibili del sistema richiedono anche l'uso di cavi a coppia tortuosa blindati, in particolare per i segnali di pressione.
Inoltre, tutte le linee di segnalazione del sistema non devono mai essere collocate nello stesso condotto o tronco delle linee di circuito principale e delle linee di controllo.
Per essere efficace, lo schermo deve essere affidabilmente a terra.

4. cablaggio ragionevole
I metodi specifici sono i seguenti: 1) Le linee di alimentazione e le linee di segnale dell'apparecchiatura devono essere il più lontano possibile dalle linee di ingresso e uscita del convertitore di frequenza.
(2) Le linee di alimentazione e le linee di segnalazione di altre apparecchiature devono evitare di essere parallele alle linee di ingresso e di uscita del convertitore di frequenza.
Se i metodi di cui sopra non funzionano ancora, proseguire con i seguenti metodi:

5Isolamento delle interferenze
Il cosiddetto isolamento delle interferenze si riferisce alla separazione della fonte di interferenza dalle parti vulnerabili del circuito per evitare che abbiano contatto elettrico.un trasformatore di isolamento è adottato sulla linea di alimentazione tra l'alimentazione e i circuiti dell'amplificatore come il regolatore e il trasmettitore per evitare interferenze condotteIl trasformatore di isolamento di potenza può anche applicare un trasformatore di isolamento acustico.

6Impostare filtri nei circuiti del sistema.
La funzione del filtro dell'apparecchiatura è quella di sopprimere la conduzione dei segnali di interferenza dall'inverter di frequenza attraverso la linea di alimentazione all'alimentazione e al motore.Per ridurre il rumore elettromagnetico e le perdite, un filtro di uscita può essere impostato sul lato uscita dell'inverter di frequenza. Per ridurre le interferenze con l'alimentazione, un filtro di ingresso può essere impostato sul lato ingresso dell'inverter di frequenza.

Se nel circuito sono presenti dispositivi elettronici sensibili come controllori e trasmettitori, è possibile installare un filtro del rumore di potenza sulla linea di alimentazione del dispositivo per evitare interferenze condotte.
I filtri possono essere classificati in base ai loro diversi luoghi di applicazione come:

(1) Filtro di ingresso
Di solito ci sono due tipi:
A. Filtro di linea: composto principalmente da bobine induttive, indebolisce le correnti armoniche ad alta frequenza aumentando l'impedenza della linea ad alte frequenze.
B. Filtro delle radiazioni: composto principalmente da condensatori ad alta frequenza, assorberà componenti armonici con energia di radiazione a punti di frequenza molto elevati.

(2) Il filtro di uscita è anche composto da una bobina induttiva
Può indebolire efficacemente i componenti armonici di alto ordine nella corrente di uscita.
Non solo svolge un ruolo anti-interferenza, ma può anche indebolire la coppia aggiuntiva causata dalla corrente armonica generata da armoniche di alto ordine nel motore.

Per quanto riguarda le misure antiinterferenza all'estremità di uscita del convertitore di frequenza, occorre tenere conto dei seguenti aspetti:
Capacitors are not allowed to be connected to the output end of the frequency converter to prevent the generation of a very large peak charging (or discharging) current at the moment when the power transistor is turned on (off), che può danneggiare il transistor di potenza.

Quando il filtro di uscita è composto da un circuito LC, il lato in cui il condensatore è collegato all'interno del filtro deve essere collegato al lato del motore.

7- Usa i reattori.
Nella corrente di ingresso di un convertitore di frequenza, la percentuale di componenti armonici a bassa frequenza (come la quinta armonica, la settima armonica, l'undicesima armonica, la tredicesima armonica, ecc.) è molto elevata.Oltre a interferire con il normale funzionamento di altre apparecchiature, consumano anche una grande quantità di potenza reattiva, riducendo significativamente il fattore di potenza della linea.L'inserimento di reattori in serie nel circuito di ingresso è un metodo efficace per sopprimere correnti armoniche inferiori.
Secondo le diverse posizioni del cablaggio, esistono principalmente i seguenti due tipi:

(1)Reattore AC
È collegato in serie tra il lato di ingresso dell'alimentazione e il convertitore di frequenza.
Le sue funzioni principali sono:
A. sopprimendo le correnti armoniche, il fattore di potenza viene aumentato a (0,75-0,85);
B. indebolire l'impatto della corrente di ingresso nel circuito di ingresso sul convertitore di frequenza;
C. indebolire l'impatto di una tensione di alimentazione sbilanciata.

(2) Reattore DC
È collegato in serie tra il ponte raddrizzatore e il condensatore del filtro.
La sua funzione è relativamente semplice, ovvero indebolire i componenti armonici di alto ordine nella corrente di ingresso.
Tuttavia, è più efficace dei reattori CA nel migliorare il fattore di potenza, raggiungendo fino a 0.95, ha i vantaggi di una struttura semplice e di un piccolo volume.

Pertanto, le misure antiinterferenza per gli inverter di frequenza comprendono principalmente l'installazione di reattori e filtri CA sulla linea di ingresso dell'inverter di frequenza,utilizzando cavi blindati per le linee di ingresso e di uscita, e la messa a terra degli strati di schermatura di tutti i cavi insieme al terreno protettivo dei reattori, dei filtri, degli inverter di frequenza e dei motori,e separare questo punto di messa a terra da altri punti di messa a terra per mantenere una distanza sufficiente.

Nel frattempo, i cavi di segnale e i cavi di alimentazione dell'inverter di frequenza non devono essere disposti in parallelo.
Inoltre, per evitare che l'inverter di frequenza interferisca con il segnale e il circuito di controllo, è necessario alimentare il regolatore,apparecchiature per il controllo industriale con alimentatori isolati separati.