电梯变频器电路分析
仪器信息网 · 2007-08-10 21:40 · 28837 次点击
摘要:现在变频器在电梯控制系统中广泛应用,使得电梯性能大幅提升,但由于电子元器件的应用,随之带来了高次谐波对电源的干扰,功率因数降低、无线电干扰,噪声振动等问题,同时由于变频器本身是电子元件,也必须抑制外界因数对其干扰在国家标准GB/T4365-1995中对电磁兼容严格的定义是:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
以电梯图纸中常见的接线方式如图1为例,对主要设备说明如下。
1在变频器中电力晶体管或IGBT高速开关可能引起噪声,对附近10MHZ以下频率的无线电测量及控制设备等无线电波产生影响。因此,选用无线电干扰(FIL1,FIL2)抑制电抗器,能降低这类噪声。此类电抗器属于共模抑制抑制电抗器,或称零序电抗器,它对被穿过磁芯的几根导线上出现的瞬时相位和幅值不能抵消的干扰有抑制作用,而对被穿过磁芯的几根导线瞬时相加电磁场可完全抵消的干扰就不能抑制,也即对三相正弦波电流不起作用。就无线干扰而言,共模干扰占大多数,所以共模抑制电抗器经常对无线电干扰抑制有效。FIL2对输出布线距离>20m时尤其需安装。
2电抗器中以电源侧AC电抗器最为重要,原因如下:
a、当变频器与配电用变压器T靠近时,电源线阻抗太小,过电压发生时没有在电源线上得以衰减,因此强大的过电压到达变频器压敏电阻上,甚至会使压敏电阻爆炸,为此应在进线侧加上交流电抗器ACL1。
b、当电源容量大(即电源阻抗小)时,会使输入电流的高次谐波增高,使整流二极管或电解电容器的损耗增大而发生故障。为减小外部干抗,在电源电容500KVA以上,并且是变频器额定容量的10倍以上选用电源侧AC电抗器。
c、电压的不均衡度超过3%时,也必须加装。因为不均衡度过大时,可能会导致输入电缆异常过热。
d、变频器因采用交-直-交方式,整流和电容滤波的使用,会造成电网交流电压正弦波的顶端因电容吸收能量而变平,在电网内阻大的条件下,使电网电压波形畸变到足以使一部分电器工作不正常和发生保护动作,因此欧洲标准EN12015:2004(Electromagneticcompatibiliey-productfamilystandardforliftsescalatorsandmovingwalks-Emmission)对EMC中重要指标之一THD谐波总畸变作出了详细归定。同时在国标GB/T14549-93中对公用电网谐波电压(相电压)也做出了规定(见表1)。因此,在许多电梯的招标技术文件中我们能经产看到客户对谐波的畸变率的大小作出了要求,如THD