摘要 :本文介紹了變頻器在發(fā)酵行業(yè)DCS系統(tǒng)上的應(yīng)用,濾波器件的選擇,及安裝時應(yīng)注意的事項。
關(guān)鍵詞:變頻器 電磁干擾 電磁兼容
Abstract:This article introduces the application of inverter in the yeast- industry DCS system, the choice of the filter, and some items in installation should pay attention to.
Key words: Inverter EMI EMC
1 引言
發(fā)酵行業(yè)是現(xiàn)代生物工程重要組成部分,特別是制藥、味精、檸檬酸、黃原膠等新型發(fā)酵行業(yè),近幾年來得到迅速的發(fā)展,由于生產(chǎn)的是原料藥,所以都離不開發(fā)酵罐這一核心,隨著產(chǎn)品產(chǎn)量和新品種的不斷增加,對發(fā)酵罐的攪拌速度也要求不一,不同時段需要不同的調(diào)整。針對大的負載比較多、耗電量比較大、發(fā)酵周期比較長的情況下,近幾年來我們在全國發(fā)酵行業(yè)做了不少設(shè)備改造,即滿足了生產(chǎn)工藝要求,又節(jié)省了不少資源。
變頻器在發(fā)酵罐上的應(yīng)用日益普及,為該行業(yè)的工業(yè)自動化控制提供了良好的生產(chǎn)及工藝效益。但隨著自動化程度的不斷提高,自動化設(shè)備對電源污染的程度也越來越深,相應(yīng)的對自動控制系統(tǒng)的干擾也越來越強,對電源濾波、凈化,取得相對穩(wěn)定的綠色電源的要求也越來越高。
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,家用電器,工業(yè)電器和計算機網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)達,電磁環(huán)境日益復雜和惡化,使得電氣電子產(chǎn)品的電磁兼容性EMC,電磁干擾EMI與電磁抗EMS問題受到各國政府和生產(chǎn)企業(yè)的重視,電子電氣產(chǎn)品的電磁兼容性EMC是一項非常重要的質(zhì)量指標,它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性,而且還可能影響到其它設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作,關(guān)系到電磁環(huán)境的保護問題.為了保證電子設(shè)備穩(wěn)定可靠的工作,減小電磁污染,越來越多的國家開始執(zhí)行EMC標準,尤其是在歐洲國家,EMC的性能已經(jīng)成為法律性的指標,成為電子產(chǎn)品廠商必須通過的指標之一.
國際上對電磁兼容(EMC或EMI)的設(shè)計及應(yīng)用已有比較明確的法律及法規(guī),對電子設(shè)備的干擾及被干擾、電源的諧波含量都有明確的規(guī)定。由于我國EMC技術(shù)起步較晚,無論是理論,技術(shù)水平還是相關(guān)產(chǎn)品(測試儀器,屏蔽材料,濾波器等)制造,都與發(fā)達國家相差甚遠,因此在實踐方面也相對落后.但是,在一些工業(yè)生產(chǎn)自動化程度相對較高的場合,電磁兼容的意義已相對明顯,有些電子設(shè)備對電磁干擾非常的敏感,已至于無法正常工作.
2 噪音的類型及對策
1)干擾傳播的途徑主要是傳導和輻射
傳導干擾:干擾的根源是電壓/電流產(chǎn)生不必要的變化,這種變化通過導線直接傳遞給其他設(shè)備造成危害。
輻射干擾:現(xiàn)象的產(chǎn)生是與天線分不開的,根據(jù)“天線原理”,如果導線的長度與波長相等,很容易產(chǎn)生電磁波。
總之,當設(shè)備和導線的長度比波長短時,主要的問題是傳導干擾,當它們的尺寸比波長長時,主要的問題是輻射干擾。
另外,環(huán)境中還存在著一些短暫的高能脈沖干擾,這些干擾對電子設(shè)備危害很大,一般稱這種干擾為瞬態(tài)干擾,瞬態(tài)干擾可以通過電纜進入設(shè)備,也可以以寬帶輻射干擾的形式對設(shè)備造成影響。
2)電壓/電流的變化通過導線傳輸時有兩種狀態(tài),即共模和差模。
設(shè)備的電源線、信號線等的通信線、與其他設(shè)備或外圍設(shè)備相互交換的通信線路,至少有兩根導線,這兩根導線作為往返線路的輸送電力或信號,但在這兩根導線之間還有另一種導線地線。
干擾電壓電流有兩種方式:
一種兩根導線分別作為往返線路傳輸即為差模;
另一種是兩根導線做去路,地線做返回傳輸即為共模。
對于差模電壓,一根導線上是(線間電壓)/2,而另一根導線上是(線間電壓)/2,因而是平衡的。但共模電壓,兩根導線上相同。當兩種模式同時存在時,兩根導線對地的電壓不同,
因此,當兩根導線對地線電壓或電流不同時,可通過下列方法求出兩種模式的成分:
UN=(U1-U2)/2UC=(U1+U2)/2
IN=(I1-I2)/2IC=(I1+I2)/2
3)接地是電子設(shè)備的一個重要問題:
1、接地使整個電路系統(tǒng)中的所有電路都有一個公共的參考零電位,也就是各個電路的地之間沒有電位差,保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定的工作。
2、防止外界電磁場的干擾,機殼接地為瞬態(tài)干擾提供了泄放通道,也可使因靜電感應(yīng)而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放,另外,對于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,可獲得良好的屏蔽效果。
3、保證安全運行,當發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時,可避免電子設(shè)備損壞,當設(shè)備絕緣不好造成設(shè)備接地時,可避免人為觸電。
總之,接地是抑制噪聲、防止干擾的主要辦法之一。設(shè)計良好的接地系統(tǒng)是以很低的成本防止不希望有的干擾和發(fā)射。
4)電纜是高效的電磁波接收天線和輻射天線,同時也是干擾的良好通道。使用屏蔽電纜也許是能解決電纜輻射的問題,但是在使用屏蔽電纜的情況下,屏蔽層合理的接地是解決電纜干擾的重要問題,不正確的接地點選擇等問題都將使屏蔽線出現(xiàn)干擾問題。