摘要：用變頻器來調(diào)節(jié).控制供水流量的方法方便.節(jié)能但在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的流量信號(hào)易受變頻器影響而出現(xiàn)信號(hào)失真和信號(hào)大幅度波動(dòng)。本文根據(jù)電磁流量計(jì)和變頻器同時(shí)使用出現(xiàn)的干擾現(xiàn)象分析了干擾的有關(guān)問題并且對(duì)這種信號(hào)失真和信號(hào)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究提出了用信號(hào)隔離的方法可消除變頻器對(duì)流量信號(hào)干擾的方案。實(shí)際應(yīng)用表明這些技術(shù)有較好的抗干擾效果。
隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步變頻調(diào)速技術(shù)得到飛速發(fā)展變頻調(diào)速以其良好的調(diào)速性能.顯著的節(jié)能效果.啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點(diǎn)在流量控制與調(diào)節(jié)、換熱系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用同時(shí),在流量測(cè)量中電磁流量計(jì)測(cè)量正確、可靠因而他們被廣泛的應(yīng)用在-起。但是在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)變頻器對(duì)周圍的電磁流量計(jì)及其他監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備存在著污染現(xiàn)象表現(xiàn)為:當(dāng)變頻器在變頻工況運(yùn)行時(shí)電磁流量計(jì)的信號(hào)嚴(yán)重失真變頻器停止運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)了正常。為了解決流量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在變頻工況下信號(hào)受干擾24的問題對(duì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的抗干擾進(jìn)行了一些探討結(jié)合自己的工程實(shí)踐提出了在流量信號(hào)采集的輸入端加入信號(hào)隔離裝置01的方法在實(shí)際應(yīng)用中效果明顯。
1.變頻器的變頻干擾
變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載輸人和輸出電流中都含有很多的高次諧波成分。有資料表明輸人電流中的5次諧波和7次諧波的諧波分量是最大的分別是50Hz基波的70%和80%它們以各種方式把自己的能量傳遞出去其中以電磁波的方式為主對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的其他電子電設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾引起測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)失準(zhǔn)失靈嚴(yán)重破壞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性其中對(duì)電磁流量計(jì)的干擾更為嚴(yán)重:另外變頻器的逆變器大多采用PWM"技術(shù)當(dāng)作高速切換時(shí)產(chǎn)生大量的耦合噪聲對(duì)電子設(shè)備也產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。變頻器的高次諧波傳輸方式與一般的電磁干擾途徑比較類似,主要有電路藕合.感應(yīng)藕合和空中輻射幾種方式。其中電路藕合是因?yàn)檩斎穗娏鳛榉钦也ㄊ咕W(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生畸變影響其他設(shè)備正常工作感應(yīng)藕合是因?yàn)楫?dāng)變頻器和其他設(shè)備距離比較近時(shí)電感產(chǎn)生的電磁感應(yīng)或電容產(chǎn)生的靜電感應(yīng)通過線間感應(yīng)的方式傳播,諧波以感應(yīng)方式藕合到其他設(shè)備中去空中輻射是以電磁波方式向空中輻射這是高頻率諧波的主要傳播方式。
2、變頻工況下流量信號(hào)失真的解決
隔離器實(shí)現(xiàn)了輸入對(duì)輸出、對(duì)電源的隔離電路設(shè)計(jì)因此無需系統(tǒng)接地線路，也正是由于這種信號(hào)線路無需共地的設(shè)計(jì)使得檢測(cè)和控制回路信號(hào)的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)同時(shí)隔離電路中還增加了濾波功能能濾出高次諧波從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。信號(hào)隔離器分為有源和無源有源隔離器是需要外接電源,無源不需要外接電源只需要接信號(hào)源本文用的就這是這種無源隔離器.圖(一)是隔離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外界連接圖對(duì)于輸出4-20mA電流的電磁流量計(jì)信號(hào)隔離的話只要把電磁流量計(jì)的輸出端接入信號(hào)隔離器的輸入端信號(hào)隔離器的輸出端接入信號(hào)采集系統(tǒng)輸入端就可以完成隔離接線簡(jiǎn)單、快捷同時(shí)信號(hào)隔離器在其輸入端裝有濾波電容具有濾波的功能將可能會(huì)對(duì)輸入端的信號(hào)產(chǎn)生干擾的諧波給濾除掉減小外界諧波對(duì)信號(hào)的干擾增強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)和控制的精度。
表一是通過對(duì)量程為30L/min電磁流量計(jì)接入隔離器前后流量電壓信號(hào)的對(duì)比表從表中四組數(shù)據(jù)可以清晰的得出三個(gè)結(jié)論:
(1)變頻器未啟動(dòng)時(shí)電磁流量計(jì)的電壓信號(hào)有波動(dòng)也說明了周圍環(huán)境的確會(huì)影響電磁流量計(jì)的信號(hào)傳遞但干擾很小可以忽略不計(jì)。
(2)當(dāng)變頻器接通時(shí)電磁流量計(jì)的電壓信號(hào)波動(dòng)很大說明變頻器確實(shí)對(duì)電磁流量計(jì)干擾比較大,且隨著變頻器頻率加大而加大頻率越高干擾越大。
(3)當(dāng)接通變頻器且在采集系統(tǒng)輸入端加信號(hào)隔離時(shí)干擾明顯被抑制達(dá)到了抑制變頻器產(chǎn)生的干擾信號(hào)的目的。
3、結(jié)語(yǔ)
用變頻技術(shù)控制和調(diào)節(jié)流量是現(xiàn)在流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)常用的方法但變頻諧波干擾對(duì)流量在線監(jiān)控技術(shù)產(chǎn)生了不利的影響如果能有效解決變頻干擾變頻技術(shù)將會(huì)在要求更正確的場(chǎng)合廣泛使用本文是根據(jù)自己的工程實(shí)踐提出的抗變頻干擾方法在實(shí)際應(yīng)用中效果明顯。
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