April 21, 2025
No local, as interferências dos inversores de frequência vfd ocorrem com bastante frequência e gravidade, levando mesmo a que o sistema de controlo não possa ser posto em funcionamento.
O princípio de funcionamento de um inversor de frequência é o de gerar fortes interferências eletromagnéticas.A potência AC de entrada é convertida em tensão de CC através do circuito rectificador e o circuito de suavização, e, em seguida, a tensão CC é transformada em tensões de pulso de largura diferente (denominada tensão de modulação de largura de pulso, PWM) pelo inversor vfd.
Através da condução do motor com esta tensão PWM, o objetivo de ajustar o binário e a velocidade do motor pode ser alcançado.Este princípio de funcionamento conduz aos seguintes três tipos de interferência eletromagnética::
1Interferências harmônicas.
Os circuitos do retificador geram correntes harmônicas, que causam quedas de tensão na impedância do sistema de alimentação, levando à distorção da forma de onda da tensão.Esta tensão distorcida interfere com muitos dispositivos eletrônicos (como a maioria dos dispositivos eletrônicos só pode operar sob condições de tensão sinusoidal)Uma distorção de tensão comum é o achatamento da parte superior da onda sinusoidal.A característica desta interferência é que irá causar interferência ao equipamento que utiliza a mesma rede de energia, independentemente da distância entre o equipamento e o inversor de frequência.
2Interferências de emissão conduzidas por radiofrequência
Uma vez que a tensão de carga é de pulso, a corrente atraída pelo inversor de frequência da rede elétrica também é de pulso.formando interferências de radiofrequênciaA característica desta interferência é que irá interferir com o equipamento que utiliza a mesma rede de energia, independentemente da distância entre o equipamento e os inversores de frequência.
3Interferências de radiação de radiofrequência
A interferência da radiação de radiofrequência provém do cabo de entrada e cabo de saída do conversor de frequência.quando há corrente de interferência de radiofrequência nos cabos de entrada e saída do conversor de frequência, uma vez que os cabos actuam como antenas, a radiação de ondas eletromagnéticas será inevitavelmente gerada, resultando em interferências radiadas.
A tensão PWM transmitida no cabo de saída do inversor de frequência contém também componentes ricos de alta frequência,que podem gerar radiação de ondas eletromagnéticas e formar interferências de radiaçãoA característica da interferência radiada é que, quando outros dispositivos eletrónicos se aproximam do inversor de frequência, o fenómeno de interferência torna-se grave.
De acordo com os princípios fundamentais do eletromagnetismo, a formação de interferência eletromagnética deve ter três elementos: uma fonte de interferência eletromagnética,um caminho de interferência eletromagnética, e um sistema sensível às interferências eletromagnéticas. Para evitar interferências, podem ser adoptados sistemas de anti-interferência de hardware e anti-interferência de software.
Entre eles, a anti-interferência de hardware é a medida anti-interferência mais fundamental e importante.Ele parte dos dois aspectos de anti-interferência e supressão para suprimir interferênciaO princípio geral é suprimir e eliminar a fonte de interferência, cortar o canal de acoplamento de interferência para o sistema,e reduzir a sensibilidade do sistema aos sinais de interferência- Medidas específicas de engenharia podem adoptar métodos como isolamento, filtragem, blindagem e aterragem.
Os seguintes são os principais passos para resolver as interferências no local:
1:Adotar medidas anti-interferência de software
Especificamente, é para diminuir a frequência portadora do inversor de frequência através da interface homem-máquina do inversor de frequência e reduzir esse valor para uma faixa apropriada.Se este método não funcionar, só podem ser tomadas as seguintes medidas anti-interferência de hardware.
2Assegura a devida aterragem.
Através da investigação específica no local, podemos ver que a situação de aterramento no local não é muito ideal.A fixação à terra correta pode não só suprimir eficazmente a interferência externa para o sistema, mas também reduzir a interferência do próprio equipamento para o mundo exteriorÉ a medida mais eficaz para resolver o problema das interferências dos inversores de frequência.
Especificamente, deverão ser alcançados os seguintes pontos:
(1) O terminal PE (E, G) do circuito principal do conversor de frequência deve ser aterrado, podendo ser partilhado com o motor accionado pelo inversor de frequência, mas não com outros equipamentos.Deve ser colocada uma estaca de aterramento separada, e este ponto de aterragem deve estar o mais longe possível dos pontos de aterragem dos equipamentos de corrente fraca.
Enquanto isso, a área da secção transversal do fio de ligação à terra do conversor de frequência não deve ser inferior a 4 mm 2 e o comprimento deve ser controlado dentro de 20 m.
(2) Nos fios de ligação à terra de outros equipamentos electromecânicos,A ligação à terra de protecção e a ligação à terra de trabalho devem ser instaladas separadamente com eléctrodos de ligação à terra e finalmente ligadas ao ponto de ligação à terra elétrica do gabinete de distribuição..
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.
3Proteja a fonte de interferência.
Proteger a fonte de interferência é uma forma muito eficaz de suprimir interferências.O próprio inversor é protegido por um invólucro de ferro para evitar o vazamento de interferências eletromagnéticasNo entanto, a linha de saída do inversor é melhor blindada com um tubo de aço.A linha de sinal de comando deve ser o mais curta possível (geralmente dentro de 20 m)É completamente separado da linha de circuito principal (AC380) e da linha de controlo (AC220V).
Além disso, os circuitos dos equipamentos eletrónicos sensíveis do sistema exigem também a utilização de cabos de par torcido blindados, especialmente para sinais de pressão.
Além disso, todas as linhas de sinal do sistema nunca devem ser colocadas no mesmo conduto ou tronco que as linhas de circuito principal e as linhas de controlo.
Para que a blindagem seja eficaz, a camada de blindagem deve estar devidamente aterrada.
4- Cablagem razoável.
Os métodos específicos são os seguintes: (1) As linhas de alimentação e as linhas de sinal do equipamento devem estar o mais longe possível das linhas de entrada e saída do conversor de frequência.
(2) As linhas de alimentação e as linhas de sinalização de outros equipamentos devem evitar ser paralelas às linhas de entrada e saída do conversor de frequência.
Se os métodos acima ainda não funcionarem, prossiga com os seguintes métodos:
5Isolamento de interferências
O chamado isolamento de interferência refere-se à separação da fonte de interferência das partes vulneráveis do circuito para evitar que elas tenham contato elétrico.Um transformador de isolamento é adotado na linha de alimentação entre a fonte de alimentação e os circuitos do amplificador, como o controlador e o transmissor, para evitar interferências conduzidasO transformador de isolamento de potência pode também aplicar um transformador de isolamento de ruído.
6Configure filtros nos circuitos do sistema.
A função do filtro do equipamento é suprimir a condução dos sinais de interferência do inversor de frequência através da linha de alimentação para a fonte de alimentação e o motor.Para reduzir o ruído electromagnético e a perda, um filtro de saída pode ser definido no lado de saída do inversor de frequência. Para reduzir a interferência com a fonte de alimentação, um filtro de entrada pode ser definido no lado de entrada do inversor de frequência.
Se houver dispositivos eletrônicos sensíveis, como controladores e transmissores no circuito, um filtro de ruído de potência pode ser instalado na linha de alimentação do dispositivo para evitar interferências conduzidas.
Os filtros podem ser classificados de acordo com os seus diferentes locais de aplicação como:
(1) Filtro de entrada
Normalmente há dois tipos:
A. Filtro de linha: composto principalmente de bobinas indutivas, enfraquece as correntes harmônicas de alta frequência aumentando a impedância da linha em altas frequências.
B. Filtro de radiação: composto principalmente por condensadores de alta frequência, irá absorver componentes harmônicos com energia de radiação em pontos de frequência muito elevados.
(2) O filtro de saída é também composto por uma bobina indutiva
Pode efetivamente enfraquecer os componentes harmônicos de alta ordem na corrente de saída.
Não só desempenha um papel anti-interferência, mas também pode enfraquecer o binário adicional causado pela corrente harmônica gerada por harmônicos de alta ordem no motor.
Para as medidas anti-interferências na extremidade de saída do conversor de frequência, devem ser tidos em conta os seguintes aspectos:
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), o que pode danificar o transistor de potência.
Quando o filtro de saída for composto por um circuito LC, o lado onde o condensador está ligado no interior do filtro deve estar ligado ao lado do motor.
7Usem os reatores.
Na corrente de entrada de um conversor de frequência, a proporção de componentes harmônicos de baixa frequência (tais como a 5a harmônica, a 7a harmônica, a 11a harmônica, a 13a harmônica, etc.) é muito elevada.Além de possivelmente interferir no funcionamento normal de outros equipamentos, também consomem uma grande quantidade de potência reativa, reduzindo significativamente o fator de potência da linha.A inserção de reatores em série no circuito de entrada é um método eficaz para suprimir correntes harmônicas mais baixas.
De acordo com as diferentes posições de fiação, existem principalmente os seguintes dois tipos:
(1) Reator AC
É ligado em série entre o lado de entrada da fonte de alimentação e o conversor de frequência.
As suas principais funções são:
A. Ao suprimir as correntes harmônicas, o fator de potência é aumentado para (0,75-0,85);
B. Enfraquecer o impacto da corrente de entrada no circuito de entrada no conversor de frequência;
C. Enfraquecer o impacto da tensão de alimentação desequilibrada.
(2) Reator de CC
É ligado em série entre a ponte do retificador e o condensador do filtro.
Sua função é relativamente simples, que é enfraquecer os componentes harmônicos de alta ordem na corrente de entrada.
No entanto, é mais eficaz do que os reatores AC na melhoria do fator de potência, atingindo até 0.95, e tem as vantagens de estrutura simples e pequeno volume.
Por conseguinte, as medidas anti-interferência para inversores de frequência incluem principalmente a instalação de reactores AC e filtros na linha de entrada do inversor de frequência,utilizando cabos blindados para as linhas de entrada e saída, e aterrar as camadas de blindagem de todos os cabos, juntamente com o solo protetor dos reatores, filtros, inversores de frequência e motores,e separar este ponto de aterragem de outros pontos de aterragem para manter uma distância suficiente.
Enquanto isso, os cabos de sinal e os cabos de alimentação do inversor de frequência não devem ser dispostos em paralelo.
Além disso, para evitar que o inversor de frequência interfira no sinal e no circuito de controlo, é necessário fornecer energia ao controlador,Computadores de controlo industrial e de instrumentos com fontes de alimentação isoladas separadas.