西玛电机故障的原因具体有哪些?
在现场,电机的干扰越来越严重,甚至导致无法使用控制系统。
西玛电机的工作原理是产生强电磁干扰。
电机包括整流电路和电机电路。通过整流电路和平滑电路将输入的交流电源转换为直流电压,然后通过电机将直流电压转换为不同宽度的脉冲电压(称为脉冲)。
使用此PWM电压驱动电机可以调整西玛电机的扭矩和速度。这种工作原理会导致以下三种类型的电磁干扰:
1.谐波干扰
整流器电路产生谐波电流,在电力系统阻抗上产生电压降,导致电压波形失真。这种扭曲的电压会干扰许多电子设备(因为大多数电子设备只能在正弦电压条件下工作)。一种常见的电压畸变是正弦波峰值的平坦化。
当谐波电流恒定时,当电源较弱时,电压畸变是一个更严重的问题。这种干扰的本质是,它会干扰使用同一电网的设备,无论设备与西玛电机之间的距离如何。
2.传导射频发射的干扰
由于负载电压是脉冲形的,电机从电网中吸取的电流也是脉冲形的。该脉冲电流包含大量高频成分,无论设备与驱动器之间的距离如何,都会导致高频干扰。
3.射频辐射干扰
辐射射频噪声来自驱动器输入和输出电缆。
在上述高频线发射干扰的情况下,当电机的输入和输出电缆上存在高频干扰电流时,由于电缆对应于天线,因此不可避免地产生电磁波辐射,从而导致辐射干扰。
通过电机输出电缆传输的PWM电压还含有丰富的高频成分,这些成分会产生电磁波辐射,并造成辐射干扰。辐射干扰的特点是,当其他电子设备靠近驱动器时,干扰现象变得严重。
根据电磁学的基本原理,电磁干扰的产生必须有三个要素:电磁干扰源、电磁干扰路径和对电磁干扰敏感的系统。
可以采用硬件抗干扰和软件抗干扰来避免干扰。
其中,硬件抗干扰是最基本、最重要的抗干扰措施。一般来说,抗干扰和释放是抑制干扰的两个方面。一般原则是抑制和消除干扰源,切断干扰对系统的耦合通道,减少系统干扰信号。
在工程中,可以采取具体措施,如:B.隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。
以下是现场干扰故障排除的主要步骤:
1.采取软件抗干扰措施
具体而言,其目的是通过西安西玛电机人机界面降低电机的载波频率,并将该值调整到合适的范围。
如果这种方法不起作用,只能采取以下硬件抗干扰措施。
2.建立适当的接地
通过现场有针对性的调查,我们发现现场接地情况并不理想。
正确的接地不仅可以有效地抑制外部干扰,而且可以减少设备本身对外部的干扰,这是修复电机干扰的最有效措施。
具体而言,请执行以下操作:
(1) 电机的主电路端子PE(E、G)必须接地。可以对驱动器携带的西玛电机进行接地,但不能对其他设备进行接地。接地棒必须单独设置,接地必须接地。该位置应尽可能远离低压接地点。
同时,材料的横截面积电机地线不小于4mm2,长度控制在20m以内。
(2) 在其他机电设备的接地线之间,保护接地和工作接地应采用单独的接地极分开施工,最后并入配电柜的电气接地点。
控制信号的屏蔽接地和主电路线路的屏蔽接地也应单独建造,并带有单独的接地极,最后并入配电柜的电气接地点。
3.干扰源的屏蔽
屏蔽干扰源是抑制干扰的一种非常有效的方法。
通常,电机本身用铁壳屏蔽,以防止电磁干扰泄漏,但电机输出线最好用钢管屏蔽,尤其是当电机由外部信号控制时(从控制器输出4~20mA信号),要求控制信号线尽可能短(通常在20m以内),必须是屏蔽双绞线,并与主电路线(AC380)和控制线(AC220V)完全分离。
此外,系统中的电子敏感设备线路也需要使用屏蔽双绞线,尤其是压力信号。
系统中的所有信号布线不得与主电路布线和控制布线在同一导管中。
为了有效屏蔽,屏蔽必须可靠接地。
4.适当的接线
具体方法如下:
(1) 设备电源线和信号线应尽可能远离电机输入和输出线。
(2) 其他设备的电源线和信号线不应与电机的输入和输出线平行。
如果上述方法仍然不起作用,则继续使用以下方法:
5.消除干扰
所谓干扰解耦是指将干扰源和敏感部分与电路隔离,使它们没有电接触。
通常,电源和放大器电路(如控制器和变送器)之间的电源线中使用隔离变压器,以避免传导干扰。该电源隔离变压器可应用于噪声隔离变压器。
6.将过滤器插入系统电路
设备滤波器的功能是抑制通过电源电缆从转换器传导到电源和电机的干扰信号。
为了减少电磁干扰和泄漏,可以在电机的输出侧设置输出滤波器,为了减少电源干扰,可以在电机的输入侧设置输入滤波器。
如果线路中有控制器和变送器等敏感电子设备,则可以在设备的电源线中安装电源干扰抑制滤波器,以避免线路相关干扰。
过滤器可分为:
(1) 输入滤波器
通常有两种类型:
a、 电源滤波器:主要由一个感应线圈组成,通过增加高频线路的阻抗来衰减高频谐波电流。
b、 辐射滤波器:主要由高频电容器组成,吸收具有高频点和辐射能量的谐波成分。
(2) 输出滤波器还包括一个感应线圈
它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波分量。
它不仅起到抗干扰的作用,而且还可以衰减电机中高次谐波产生的谐波电流所产生的额外转矩。
电机输出端的干扰抑制措施必须考虑以下方面:
a、 电容器不得连接到西玛电机的输出端,以避免在功率管开启(关闭)时充电(或放电)电流峰值较大,导致功率管损坏;
b、 如果输出滤波器由LC电路组成,则与电容器相连的滤波器侧必须与电机侧相连。
7.使用反应堆
在西玛电机的输入电流中,频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、1次谐波)的比例非常高(1次谐波、13次谐波等),除正常运行外,还会干扰其他设备,线路的功率因数因消耗大量无功功率而大大降低。
在输入电路中串联一个扼流圈是抑制低谐波电流的有效方法。
根据接线位置的不同,主要有以下两种类型:
(1) 交流电抗器
它串联在电源和电机输入端之间。
其主要功能是:
a、 通过抑制谐波电流,将功率因数提高到(0.75-0.85);
b) 缓解输入电路中浪涌电流对电机的影响;
C.电源电压不平衡的影响很小。
(2) 直流电抗器
它串联在整流桥和滤波电容器之间。
其功能相对简单,即衰减输入电流中的高次谐波分量。
然而,它在提高功率因数方面比交流电抗器更有效,功率因数可以达到0.95,并且具有结构简单、体积小的优点。
因此,电机的抗干扰措施主要包括在电机输入线上加装交流电抗器和滤波器,输入线和输出线采用屏蔽电缆,所有电缆的屏蔽层与电抗器、滤波器、,电机和电机保护导体一起接地,接地点与其他接地点分开,以保持足够的距离。
同时,西玛电机的信号电缆和电源电缆不应并联敷设。
此外,为了防止电机干扰信号和控制电路,有必要为控制器、仪表和工业计算机使用单独的隔离电源。
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