鐵嶺市元晟高頻設(shè)備有限責(zé)任公司
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可控硅中頻電源的六大抗干擾措施
可控硅中頻電源的抗干擾措施：
1.電磁屏蔽
對(duì)于電場(chǎng)干擾和磁場(chǎng)干擾而言，電磁屏蔽是常見(jiàn)、有效的一種抗干擾措施，它屬于被動(dòng)的抗擾措施。電磁屏蔽雖不能降低電場(chǎng)或磁場(chǎng)干擾信號(hào)的強(qiáng)度，但可以削弱電磁干擾信號(hào)對(duì)正常工作線路的影響。電場(chǎng)屏蔽主要用于削弱電場(chǎng)干擾，在變頻器柜中，主控制板最好安裝在鐵箱內(nèi)，鐵箱與殼體一起連接到大地，這就形成一道有效的電場(chǎng)屏蔽。任何控制信號(hào)在導(dǎo)線中傳輸時(shí)都有電流產(chǎn)生，有電流必有回路，回路必須要有兩條導(dǎo)線才能形成，兩條導(dǎo)線之間的空隙中如果有干擾磁力線通過(guò)，在回路中就會(huì)產(chǎn)生干擾電流。要避免這種干擾，唯有盡量減小兩條導(dǎo)線之間的間隙。使用緊密絞線可以大限度減小兩條導(dǎo)線之間的問(wèn)隙，也就大大減少干擾磁力線的竄人。在KGPS變頻電源柜中，可控硅觸發(fā)信號(hào)、中頻反饋信號(hào)等線路應(yīng)采用屏蔽線或絞線布置，并且布線應(yīng)盡可能的短。
2.信號(hào)濾波
可控硅中頻電源實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于來(lái)自同一供電網(wǎng)絡(luò)中其它用電設(shè)備的外來(lái)傳導(dǎo)干擾是不可能去除的，唯有加強(qiáng)防范，信號(hào)濾波是最常用的防范措施。在KGPs變頻電源中，三相電源進(jìn)線端的RC吸收回路就是一個(gè)有效的抗擾濾波電路。當(dāng)同一供電網(wǎng)絡(luò)中其它用電設(shè)備(尤其是大容量用電設(shè)備)啟、停時(shí)，因電流變化，在電源回路上就會(huì)感應(yīng)過(guò)電壓(包括供電變壓器漏感和供電線路分布電感)，形成干擾信號(hào)，對(duì)中頻電源造成傳導(dǎo)干擾，在經(jīng)過(guò)RC信號(hào)濾波電路時(shí)，電容C就有一個(gè)充電的過(guò)程，也就是吸收過(guò)電壓能量的過(guò)程。通常過(guò)電壓持續(xù)的時(shí)間都比較短，如果電容器的容量足夠大，在可控硅中頻電源電路中就不會(huì)產(chǎn)生尖峰形成干擾。
同樣，整流觸發(fā)同步變壓器輸入、輸出信號(hào)及所有檢測(cè)電路中都必須設(shè)置RC濾波電路。特別需要說(shuō)明的是，所有信號(hào)濾波電路中R、C參數(shù)的選擇對(duì)于濾波效果有直接影響，不能隨意替換。其中R為阻尼電阻，用以防止電源回路電感與電容C發(fā)生諧振，如果R選擇過(guò)小而發(fā)生諧振，則R、C非但不能吸收過(guò)電壓，反而將產(chǎn)生過(guò)電壓，加大對(duì)線路的干擾程度。
對(duì)于中頻電源自身內(nèi)部產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾，則有可能從產(chǎn)生干擾的源頭限制其發(fā)生。其中主回路母線(匯流排)的合理排布不僅可以減小電磁場(chǎng)干擾，同時(shí)可以減小傳導(dǎo)干擾。因?yàn)槟妇€的分布電感和電容是逆變換相產(chǎn)生雜散尖峰和寄生高頻震蕩的主要原因，這些雜散尖峰和寄生高頻震蕩都可能通過(guò)中頻電壓或電流互感器等檢測(cè)元件混雜在有用信號(hào)中，一起進(jìn)人控制電路。
3.母線布設(shè)
KGPS變頻電源柜內(nèi)母線(主回路匯流排)合理布設(shè)可以大限度地減小干擾電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度，這是從產(chǎn)生干擾的發(fā)源地著手解決問(wèn)題，是一種積極有效的方法。在主回路母線中，無(wú)論是直流母線、中頻母線、工頻母線都是成對(duì)的，其中一條母線是電流進(jìn)，另一條母線是電流出。如果把成對(duì)的直流母線或中頻母線盡量相互貼近，則兩條母線周圍的磁力線因?yàn)榇笮∠嗟取⒎较蛳喾炊嗷サ窒簿筒粫?huì)產(chǎn)生電磁干擾。另外，相互貼近的兩條母線問(wèn)的分布電容可以削減電壓波形中的“尖刺”，既有利于削弱電場(chǎng)干擾，也可減輕RC吸收回路的負(fù)擔(dān)。同時(shí)相關(guān)母線貼近安裝可大大減小分布電感，有利于中頻電源的啟動(dòng)，也有利于減小母線上的電壓降，提高感應(yīng)器兩端電壓，從而提高有效加熱功率。所以，對(duì)于可控硅變頻電源，主回路匯流排的布設(shè)方式應(yīng)重點(diǎn)考慮。
4.控制線路布線 的
KGPS變頻電源柜內(nèi)控制信號(hào)較多，交流、直流信號(hào)并存，工頻、中頻信號(hào)并存。為減少干擾，各種控制信號(hào)應(yīng)分類布設(shè)，并且要盡可能遠(yuǎn)離主回路匯流排。一般要遵循下面兩個(gè)原則：
①中頻控制信號(hào)線單獨(dú)設(shè)線槽與逆變有關(guān)的控制線與信號(hào)線最容易受干擾(導(dǎo)致啟動(dòng)失敗、正常工作時(shí)引起逆變失敗、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作)，也最容易干擾整流部分正常工作。為避免這種干擾，與中頻相關(guān)的控制線、信號(hào)線應(yīng)單獨(dú)設(shè)置安裝線槽，并盡可能遠(yuǎn)離主回路母線，有些二次線(觸發(fā)信號(hào)、中頻反饋信號(hào)等)必須緊密絞和。
②儀表引線單獨(dú)設(shè)線槽儀表引線周圍的電磁場(chǎng)是不可忽視的干擾源，如直流電壓表引線中帶有兩倍于變頻器輸出頻率的電壓波形，因此所有儀表引線也不宜與其它控制線混放在一個(gè)線槽內(nèi)。
5.繼電控制設(shè)計(jì)
繼電控制電路應(yīng)優(yōu)先選擇最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案。在滿足正常操作與維修的基礎(chǔ)上，控制按鈕、開(kāi)關(guān)、指示燈等設(shè)置應(yīng)當(dāng)力求減少到最低數(shù)量，一方面便于操作，另一方面也可以減少干擾。控制按鈕、開(kāi)關(guān)、指示燈等通常往往需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的引線引到裝置的面板上，或者經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)的引線引到遠(yuǎn)離裝置本體的操作者手邊，而這些部件有時(shí)既與繼電控制系統(tǒng)有聯(lián)系，又與可控硅的觸發(fā)或保護(hù)系統(tǒng)有聯(lián)系。引線越長(zhǎng)往往越容易引入各種干擾，使觸發(fā)系統(tǒng)或保護(hù)系統(tǒng)工作異常。所以除了盡量減少按鈕、開(kāi)關(guān)、指示燈等部件的數(shù)量外，必需的長(zhǎng)引線也可采用有絕緣雙絞芯線的屏蔽線。此外，在可控硅觸發(fā)系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)中所設(shè)置的觸點(diǎn)可通過(guò)小型繼電器實(shí)行隔離，以提高抗干擾能力。
小型繼電器可以直接安裝在觸發(fā)系統(tǒng)或保護(hù)系統(tǒng)之中，這樣觸點(diǎn)的引線就極短，不易引入干擾，而繼電器的線圈可以通過(guò)較長(zhǎng)的導(dǎo)線與繼電控制系統(tǒng)連接起來(lái)，這樣可以大大削弱長(zhǎng)引線引入的干擾對(duì)觸發(fā)系統(tǒng)或保護(hù)系統(tǒng)的影響。
6.其它抗干擾措施
上面所述幾點(diǎn)為最根本的抗干擾措施，除此之外，還有下列一些方面需要注意：
①通常，可控硅中頻電源工作環(huán)境振動(dòng)強(qiáng)烈，主電路接線連接不牢易引起發(fā)熱，控制回路接線不牢則易引入干擾信號(hào)，影響電源可靠性。所以，對(duì)于各接線端(壓接、插接、焊接等)應(yīng)經(jīng)常檢查，確保可靠。
②選擇KGPS變頻電源時(shí)盡可能采用抗干擾能力強(qiáng)的控制電路，對(duì)于觸發(fā)脈沖形成電路，優(yōu)先采用數(shù)字化集成電路。
③用工頻電流互感器采集中頻電流信號(hào)，利用工頻電流互感器反應(yīng)速度慢的特點(diǎn)來(lái)濾去中頻電流中的雜波和高次諧波。
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