高压变频器技术的输出与电缆长度之谜

  • 科研进展
  • 2025年01月06日
  • 导语:分布电容是一种分布参数,其数值不仅随电缆的生产厂商不同而存在差异,而且会因为电缆的敷设方式、工作状态和外界环境因素而不同,这需要在设计时综合考虑。1引言 变频器主要用于交流电动机转速调节,除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。但是由于变频器的自身输出特性和电缆分布电容的耦合作用,限制了变频器的输出距离。 2原因分析

高压变频器技术的输出与电缆长度之谜

导语:分布电容是一种分布参数,其数值不仅随电缆的生产厂商不同而存在差异,而且会因为电缆的敷设方式、工作状态和外界环境因素而不同,这需要在设计时综合考虑。1引言 变频器主要用于交流电动机转速调节,除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。但是由于变频器的自身输出特性和电缆分布电容的耦合作用,限制了变频器的输出距离。

2原因分析 变频器的输出到电机的电缆长度受到很多因素的影响,这其中最主要有以下几点:(1)分布電容。所谓分布電容,就是指由非電容形態形成的一種分布參數。一般是指在印刷板或其他形態電路形式,在線與線之間、印刷板的大小層之間形成的一種電容。而變頻器輸出距離受限的问题,与電纜中的分佈電容有密切關係,不僅僅是擴展模組才有分佈電容,實際上任何兩個絕緣導體之間都存在一種分佈現象。例如導線之間、導線與大地之間,都被絕緣層和空氣介質隔開,所以都存在一種分佈現象圖1為4芯和7芯導纜等效分佈電容結構圖。

通常情況下,這個電子元件價值很小(一般在15~30nF/100m左右),如果導纜長度較短時,它們實際影響可以忽略不計,但如果導纜很長或者傳輸信號頻率很高時,就必須考慮到這些分佈現象。在遠距離敷設系統中,導纜中的電子元件會顯示得更為明顯,並對控制回路產生一定影響,即使是在控制普通低壓機械設備的情況下,也可能造成故障,如過流、起停失靈等問題,這給企業運營帶來了安全隱患。

3改善方案 3.1調整載波頻率,以減少諧波干擾 反向變換技術利用載波頻率調節逆變晶體管開關頻率,可以有效抑制諧波發生,因為載波頻率越高則逆變晶體管開關次數也就越多,使得諧波成份減少;但載波頻率太高則會增加逆變晶體管損耗,因此需要找到一個平衡點以達到最佳效果。

3.2輸出端加共模扼流圈 共模扼流圈可將共模干擾進行滤除,有助於減少由於反向轉換過程中產生的共模干擾對系統性能造成負面影響。

3.3加裝輸入及輸出EMC無源滤波器 EMF無源滤波可以幫助降低反向轉換過程中產生的EMI對周圍環境造成干擾,以及保護反向轉換設備免受環境噪聲干擾影響。此外,加裝適當大小且合適位置的地抗式滤wave濾wave阻止反向轉換設備內部通道中的浪涌信號從進入端口散逸至退出端口,並防止通過主回路接觸地面進行無源辐射。

總結:

本文探討了高壓變頻技術在應用中的挑戰之一——它們如何處理與長距離傳輸相關的一系列問題。本文詳細闡述了這些挑戰以及提出了幾個解決策略。我們看到了如何通過調整載波週期來優化功率因數校正,我們還研究了使用共模濾wave來降低雜訊水平,以及我們如何通過添加EMC濾wave來提高整個系統的心臟健康狀態。我希望這篇文章能夠提供一些見解並激發未來研究者的創意,以便我們共同推動這一領域前進。

猜你喜欢