变频器应用中干扰研究论文范文第1篇
摘要：文章对逻辑控制器PLC（Prorammable Logic Controlter）在拉西瓦缆索式起重机（以下简称缆机）上的应用及其特点做了介绍，以此给出了使PLC在应用过程中保证正常运行的若干建议及提出了应该注意的一些问题。
关键词：PLC；缆机；频率转换器；继电器控制系统；计数；逻辑控制；顺序控制
青海省拉西瓦水电站建设工地上安装着我国国电机械设计研究所研发的新产品即三台30t/632m型30吨的缆机。三台缆机的运用不仅代替了以往的继电器控制系统，还能实现数据处理、运算和联网通信等，而且还使用了计数、逻辑控制、顺序控制等一系列功能，这得益于在其控制系统中大幅度地应用了近年来快速发展的PLC。PLC是一种新型的工业控制机装置，这种装置能够减少缆机电气系统的维修次数，从而保障缆机安全正常地运行。
1 PLC在缆机上的应用及应用特点
1.1 PLC在缆机上的应用
拉西瓦水电站安装的三台缆机之间经由各自的PLC系统连接从而构成大网络系统，能够互换信息，了解其他缆机的工作状态，主机（中间的那一台，即2#缆机）更是可以控制旁边的一台缆机的运行，进一步实现了联动、联锁以及报警等功能。其中的单台缆机采用了S7-300 PLC与工控机构成的两级网络，上层的管理网络采用了以太网（司机室工控机跟PLC连接），下层的过程控制与现场位置使用基于Profibus-DP协议存在的PLC網络系统（司机室PLC与主塔PLC相连接，主塔PLC与主塔工控机相连接）。于是，缆机司机可以在司机室之中发出相应指令，通过司机室PLC传达给副塔PLC以及主塔PLC，副塔PLC将调控缆机塔架的运行，副塔PLC在接到司机室信号的同时会将塔架的相关运行情况发送到司机室，达到监控副塔的目的。主塔PLC则控制缆机的起升机构以及牵引机构的相关运行，主塔PLC在接收到司机室信号的同时会将起升机构以及牵引机构的具体运行情况发送到司机室，从而监控主塔。但是当缆机运行产生故障时，将由缆机PLC专用故障程序来进行自我诊断，从而实现智能监控，有助于缆机电气系统的检修和维护。
1.2 PLC在缆机上的应用特点
PLC的关键性能是应用可靠性高。因为使用了现代的大规模集成电路技术、精密的生产工艺制造、内部电路率先抗干扰技术，PLC具有较高的可靠性。PLC缆机控制系统，与具有相同大小的继电器接触器系统相比其电力布线和开关的接触减少到一千分之一，故障率大大降低。此外，PLC具有及时警告和自我检测功能。
应用者可以将外围器件的相关故障自诊断程序编写和植入应用软件中，从而使不包括PLC的系统的电路以及设备也能获得一定的故障自诊断保护。这样的话，PLC的所有系统的可靠性得到极大的
提高。
PLC具有通讯能力，它可以运用人类的思维方式很容易地看到各种控制系统的组成。PLC的应用界和编程语言都很简单，利于阅读工程师接受。图形标志事实上也是一种语言，它近似于不熟悉电路的计算机原理和汇编语言，因为可以从事相关的工业控制，赢得了工程师的欢迎。
2 PLC应用中需要注意的问题
2.1 工作环境
PLC要求工作环境温度在0℃～55℃之间，在安装的时候不能放置在发热量大的元件之下，并且要确保四周通风散热的空间足够大。而空气的相对湿度应该小于85%（无凝露）以确保PLC的绝缘性能。PLC要远离强烈的震源，避免振动频率为10～55Hz的连续或频繁的振动。而当使用环境不可避免地震动时，一定要采取相应的减震措施，例如采用减震胶等。由于拉西瓦的空气中有较多粉尘，于是将PLC安装在封闭性较好的控制柜中，还要避免处于有腐蚀和易燃气体的环境中。PLC对电源线所带来的干扰拥有一定程度的抑制作用。由于缆机对于PLC的可靠性的要求特别高而且工地电源的干扰尤为严重，因此在控制柜中需要使用一台隔离变压器，且带有屏蔽层的隔离，来降低PLC与地之间的干扰。缆机的PLC皆由直流24V输出供电给输入端，而当其使用的是外接的直流电源，选用的应是直流稳压电源。由于波纹容易影响整流滤波电源，PLC容易产生接受信息错误的情况。
2.2 干扰源及一般分类
影响PLC控制系统的干扰来源中的大多数是生成电流或电压变化的地方，其强劲的原因是当前的变化会产生一个磁场，熟悉设备产生电位差，电网字符串和空间电磁辐射信号的感知的常见模式是由电压叠加形成的。
2.2.1 PLC系统扰动的主要来源和方法。强电干扰：PLC系统的正常供电来自于电源。它将所有的空间电磁干扰和在线路上感应电压，原因是网格涵盖范围更广。尤其是改变内部电网，电网短路过渡的影响、大型电力设备起止，刀开关操作增兵，交、直流传动装置引起谐波等，都是通过输电线路的力量主要的一面。PLC容易造成相当程度的干扰的地方：控制柜内的高压电器、大电感负载以及混乱的布线。信号干扰：和PLC控制系统连接各种信号传输线，除了传递有效外各种信息外，还有许多外部干扰信号侵入。信号干扰主要有两种途径：第一个是信号线由空间电磁辐射诱导干扰，即信号线在外部干扰，这种诱导非常严重。信号引入干扰将导致I/O信号工作异常和和测量精度大大降低，严重时将导致损坏组件。第二个是通过发射机电源或常见的信号仪器电源系列电源干扰，它常常是被忽视的。从地面系统混入的干扰：地球是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的一种重要的手段。在地面上，不仅能抑制电磁干扰的影响，并能抑制设备发送干涉；但是错误的接地将引入严重的干扰信号，使PLC系统不能正常工作。从PLC系统内部生产的干扰：主要从系统内部元件和电路的电磁辐射彼此之间产生，如模拟与逻辑的相互影响和相互组件不匹配使用、逻辑电路共同辐射及其模拟电路的影响。转换器干扰：第一个是逆变器输出会产生更强的电磁辐射干扰，从而影响正常工作的外围设备。第二个是变频器启动和运行过程中谐波功率产生传导干扰，造成电网电压变化，影响电网供电效率。
2.2.2 主要抗干扰措施。
合理安装和布线，抑制干扰。（1）电力线路、PLC和I/O线应该单独地布线，隔离变压器、PLC和I/O之间应该用双绞线连接。PLC输入输出线和高功率线单独去行，例如，必须在同一个线槽分别捆扎ac线和直流线，如果条件允许，分舱去行是最好的，这不仅可以使其具有尽可能大的空间距离，还可以将干扰降到最低限度。（2）PLC应当远离强干扰来源，如电焊接机、大功率硅整流装置与大型电力设备，我们不能和高压电器安装在相同的开关柜。这应该适当地在PLC远离电力线路，它们之间的距离不得少于200毫米。与PLC和安装在同一个壁橱感应负载，如功率较大的继电器和接触器线圈应当平行RC消弧电路。（3）PLC的输入和输出最好单独去行，开关量与模拟量也应单独铺设。模拟信号传输应当采取屏蔽电缆，屏蔽层应当结束或两个地面和接地电阻应小于十分之一的盾牌抵抗。（4）交流输出线与直流输出线不能共享一个电缆，输出线应尽可能远离高压线与电力线路，避免少数人平行。
采用合理的方式处理电源，防止电网引入的干扰：一可以安装一台隔离变压器来使得设备与地的干扰减少，且需屏蔽层的变比为1：1；二可以将LC滤波电路串接于电源输入端上。
I/O连接端必须遵守流动需求减少干扰。（1）输入连接：福克斯输入连接通常是太长了。环境妨害小，电压降低不是很大，输入连接适当长。福克斯输入输出线共享的电缆，输入输出应是线单独的。（2）输出连接：输出端子连接点是独立的出口和公共输出。不同的组、不同的类型和电压等级输出的电压不同。但是，同组在同样的输出时应该使用同样的类型和同样的电源电压。（3）PLC输出要素是被密封的印刷电路板的连接终端板，如果输出元件连接负载短路，印刷电路板将被烧毁。（4）利用出力，能感应负荷的大小，影响PLC的使用寿命，应合理选择使用感应负荷或者加入隔离继电器。（5）PLC输出负载会产生干扰，因此应采取相应的措施控制，例如直流出力飞轮管道保护、交流输出电阻电路和吸收能力保护、晶体管和双向晶闸管输出旁路抵抗保护。
PLC具有正确的联合网站和完美的接地系统。优良的基础是PLC工作的重要保证，它可以有效避免电击危险等外来电压。PLC接地的目的一般有两个：一个是为了安全，另一个是抑制干扰。完全的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要保证。
PLC系统的主要的噪音是很多潜在的关节的位置分布不均匀，不同的地点之间的电位差相差较大，影响系统的正常工作。
此外，接地线、屏蔽层和地球有潜力发展闭环，在改变磁场的作用下，盾牌和将产生感应电流，通过屏蔽层和核心之间的耦合，将干扰信号电路。如果系统与其他地面处理混乱，土地流转产生的可能在地面上形成分配不均的潜力，从而影响了PLC逻辑电路和模拟电路的正常运行。PLC操作逻辑电压干扰公差是非常低的，逻辑上电位分布的干扰都可能影响到PLC逻辑操作和数据存储，造成数据混乱，程序运行崩溃。模拟接地电位分布将导致测量精度下降，导致信号测量和控制的主要数据失真和误操作。
（1）安全或电力接地：电源线接地端连接与柜体的安全地球地面。如功率泄漏或柜体的指控，可以安全到地下，但同时也不会伤害别人。
（2）系统接地：系统接地是PLC控制器控制每个设备。接地电阻不能大于4Ω，通常应该设备系统和PLC控制的开关电源的负面终端连接在一起，从而控制系统。（3）福克斯信号和屏蔽接地：通常需要信号线将会有唯一的参考，屏蔽电缆甚至可能产生传导干扰场合，也必须要就地控制房间，“循环”的形成。当信号源接地，屏蔽层应当在信号侧接地；在地球上，应当在PLC侧接地；如信号线中间有联合，应该让屏蔽层坚定地连接和做绝缘治疗，必须避免多点接地；在多个点信号屏蔽双绞线与多核双绞线电缆连接，每个完全屏蔽盾应该相互连接好，做好绝缘处理，选择适当的接头位于单点联系。
2.3 避免干扰频率转换器
干扰如何处理有许多种方法，如下：
使用过滤器，滤波器具有高抗干扰功能，也可以避免干扰传输设备本身，有些甚至还具有峰值电压吸收功能。
添加隔离变压器，针对来自电源的传导干扰，操作将很大一部分传导干扰隔离在隔离变压器之前。
使用输出反应堆，在能量传输过程线安装交换反应堆，在电机和變频器之间减少转换器输出生成的电磁辐射，避免让其他设备的工作受到影响。
3 结语
PLC在缆机上的应用很大程度地增强了缆机的综合使用性能，使缆机工作得更加稳定可靠，使司机操作愈为简洁，故障检修更为便捷，日常维护也更为方便，特别是使缆机司机在操作的同时还可以监控缆机各个机构的运行状况，极大地提高了缆机的安全性能。
（责任编辑：周加转）
变频器应用中干扰研究论文范文第2篇
【摘 要】论文首先对高压变频器的故障诊断开展分级研究，进而结合实际情况，对高压变频器在使用过程中，由于输入电网电源、电机输出回路等引起的故障进行探讨，并提出了针对性的解决措施，希望借此为完善高压变频器的使用工况提供些许参考意见。
【
【關键词】高压变频器;诊断分级;故障分析;处理措施
【
1 引言
高压变频器在使用过程中，由于变频系统的构成元件过于庞大复杂，使得高压变频器在运行中会出现各种故障，甚至会造成变频器频繁跳闸，进而对电网机组的稳定运行造成了不良影响。论文具体针对高压变频器应用过程中产生的故障开展研究，进而提出了针对性的解决策略，希望借此为完善高压变频器的使用功能提供些许参考意见。
2 高压变频器的故障诊断分级
高压变频器在工业生产应用中经常会出现的故障，主要有以下三大类别：一类故障、二类故障和三类故障。
2.1 高压变频器的一类故障诊断
高压变频器在应用过程中所发生的一类故障，通常又被称为无损故障，该故障在发生的过程中通过故障诊断后，采取相应的处理措施避免对高压变频器造成损坏，例如，高压变频器在运行过程中出现输出过流、直流母线过压欠压、高压变频器输入缺相等故障，这些故障都可以直接通过硬件电路进行诊断和确认。例如，高压变频器在运行过程中出现输入缺相故障，那么最为简单的诊断方法便是直接通过硬件电路开展诊断工作，由于高压变频器三相交流电压可以通过电阻分压后实现整流，这样便可以得到一个较小的电压值，如果检测该电压值的大小就可以直接判断高压变频器是否在运行过程中出现输入缺相故障。工作人员还可以在检测输入缺相故障时通过软件直接进行判断，通过软件只需要检查UDC的交流成分周期，便可以直接判断高压变频器在应用过程中是否出现缺相。
如果高压变频器在应用中，直流母线电压出现过压欠压，那么直接通过硬件电路也可以实现对高压变频器的保护。高压变频器运行中母线电压过压一般都存在于高压变频器母线制动状态或发电状态，而母线欠压通常是指高压变频器在运行中从电压电网跌落，所以在判断过压和欠压时，需要将高压变频器给定值与实测母线电压进行比较，就可以完成高压变频器的诊断工作。
2.2 高压变频器的二类故障诊断
高压变频器在应用过程中出现的二类故障对高压变频器可能会造成较大的危害，工作人员需要通过必要的故障诊断来保障高压变频器的正常运行。高压变频器所发生的二类故障主要包括速度故障和逆变器开关器件开路故障这两种。高压变频器在运行过程中，SSF一旦发生故障就可能导致闭环系统开环，损坏变频设备及其他电力设施，甚至还会造成周边人员伤亡。因此，对高压变频器的二类故障进行深入分析和诊断，具有重要的实践性意义。
例如，速度传感器的故障诊断，高压变频器在应用过程中的速度传感器诊断可以采用硬件法和软件法，所采用的硬件法可以在诊断过程中进行直接硬件法检测和基于脉冲分析的故障诊断法。采用硬件检测法诊断速度较快，但是会在一定程度上增加高压变频器系统的运行成本，同时硬件检测法只能检测出电压输出类型的速度传感器，无法对其他传感器进行深入检测。在检测过程中需要速度传感器内部电路实现支撑，并根据速度传感器前后信号的接入点位来诊断SSF，在检测中当输出端子输出低电平那么即可以诊断出SSF，当输出端子输出高电平那么则可以表示高压变频器的速度传感器没有发生SSF故障。
在利用脉冲信号检测高压变频器速度传感器故障时，可以与软件诊断法综合使用，在使用过程中便可以基于小波变换和状态观测器的方法开展检测。在检测过程中，神经网络和小波变换较为复杂且计算量较大，因此，在实际应用过程中并不实用。
2.3 高压变频器的三类故障诊断
高压变频器在应用过程中所发生的第三类故障损坏，通常是指有损且不利于控制的故障，当高压变频器出现此类故障时，不但会对高压变频器自身造成严重的硬件损坏，同时高压变频器出现损坏后还不易于修复，基本上需要对高压变频器内部硬件进行整体更换。
高压变频器所出现的三类故障主要包括母线电容损坏、高压变频器整流桥烧毁、控制电路和驱动电路内部短路故障、高压变频器硬件开关器件短路等。当高压变频器出现三类故障时，开展诊断的过程中需要首先切断电源，再利用电阻特性值作为参数测试，找出高压变频器内部出现的故障位置，并对高压变频器内部出现故障的部位实施及时更换。
3 高压变频器输入电网电源引起的故障
3.1 故障的具体介绍
高压变频器在使用过程中可能由于输入电网电源而引起系统故障，此类故障主要是源于输入电网电源在运行中存在输入缺相、输入过压、输入单循环、输入相不平衡等问题，造成高压变频器过程中出现的系统缺陷。在对这类故障进行解决的过程中，需要重点解决高压变频器输入侧熔断器和连接器是否工作正常，检测人员还需要采用示波器对高压变频器的三相输入电压进行检测，进而判断高压变频器的输入电压是否存在问题。
3.2 故障实例分析
在我国某省的某电厂8号锅炉吸风气变频器出现故障后，维修人员发现吸风气变频器设备的UPS装置出现报警行为，冷却风机机组停止运行。在检测过程中，发现导致机组运行中断的主要原因在装置机组吸收器出现损坏后，造成机组内的电源保险丝出现熔断现象，在此基础上对浪涌吸收器进行更换，进而使机组可以合理抑制雷击浪涌电压，避免电源在投入使用后，所产生的异常电压造成变频器内部装置出现破坏。
3.3 故障的防范措施
在对此类故障进行防范的过程中，维修人员需要将机组运行电源电压的波动范围控制在正10%～负15%，避免电源电压输出过高或过低造成变频器负荷损坏。在使用监测变频器输入电源电压时，还需保证变频器在运行过程中，电源电压始终处于允许波动的范围之内，这样就可以确保仪器设备电源在使用中不会受损。在对变频器进行检修时，只需要在变频器传动设备的电源上方，采用示波器测试三相输入电压，即可判断设备在运行过程中的电源波形是否正常。
4 电机输出回路引起的高压变频器故障
4.1 故障的具体介绍
高压变频器在使用过程中，可能会由于电机输出回路而导致变频器出现故障，出现这类故障现象有电机超速故障、输出接地故障、电机过压故障、变频器欠载故障、CPU温度故障、变频器损耗过大故障、最小转速跳闸故障等，这负载常见的是变频器在运行过程出现瞬时过流故障，进而导致机组运行中断。
4.2 故障实例分析
在我国某省某电厂锅炉吸风机运行中，突然出现跳闸现象，检修人员在对吸风机机组进行维修的过程中，发现吸风机变频输出瞬时电流故障信号，将变频器进行二次断电，检查变频器开关、电机、电缆等设备，发现变频机在运行过程中回路信号无异常。同时在检查变频器控制电源面板参数后，发现变频器电压反馈、转速值均为0，那么则可以判断变频器控制电源面板正常。在将变频器检测电机电流霍尔元件切断电源后，测试电机运行速率，可以发现霍尔元件在测试过程中本身正常，但是电机电流反馈值在0.2～1.6A，并产生随机变化。对此现象进行分析，可以发现此故障主要为模数转换板出现故障，进而导致变频电机电流反馈值过大，当大电流一旦通过变频器电机时，就会超过变频器电机的过流电压，进而造成变频器出现跳闸行为。
4.3 故障的防范措施
在对上述故障进行防范维修时，需要重点检查变频器模数转化板表面是否存在油污吸附、粉尘、有无锈蚀、污染等现象。在清除变频器模数转化板表面污渍时，可以选用绝缘清洗剂擦拭模数转化板表面污渍，对于模数转化板表面出现的锈蚀或腐蚀现象，可以采用防潮、防虫蛀等措施。若模数转化板表面无明显问题，那么需要根据变频器在运行中出现的具体故障现象，判断是否需要将板件替换。
5 结语
高压变频器在我国工业领域大量投入应用后，对我国的工业生产有着明显的节能降耗效果，因此，当前加强高压变频器的維护保养工作，便可以降低高压变频器在运行过程中出现的磨损行为，提高机械使用寿命，对我国工业生产具有积极的促进性作用。
【参考文献】
【1】王永，王婷，赵梦诗.浅谈高压变频器常见干扰故障分析及对策[J].数字化用户，2019，25（05）：65.
变频器应用中干扰研究论文范文第3篇
1、干扰源种类
1.1漏电阻是对电流电压、电容等产生的干扰源之一, 其数值大小显示了漏电的严重性。漏电阻主要是在额定工作电压下通过电容的漏电流之间的比值将直流电压予以计算。漏电阻的出现往往由于绝缘老化造成的, 漏电现象发生后, 测量漏电到的流数值越小, 就证明漏电情况越严重。
1.2在两个或者两个以上的回路共同使用同一个阻抗的情况下, 电源内阻以及汇流条就会变成公共阻抗, 发生回路件干扰的可能性, 发生回路间的干扰[1]。
1.3当静电耦合引入的时候, 在电力系统当中采用平行布置的方式, 提供一定的电抗通道, 进行控制信号线的布置, 注意平行导线间存在着分布电容, 这些电容会产生交变干扰信号从而加大干扰。
1.4引入电磁耦合, 利用电感引入时会产生电动势, 其在并行的导体间运行, 通过变电磁场可以感应到电动势, 线路的干扰会显露出电动势踪迹, 在所有的交变信号线周围都产生电磁场就是证据。
1.5在雷击的作用下系统周围出现很大的电磁干扰, 通过各种接地线将干扰引入到热工控制系统当中。
1.6利用仪器仪表以及信号线上的电路耦合例如手机等现代无线通讯设备中的电路耦合, 能够对使用中发射出的比较强的电磁波进行测定, 这是由于在电磁波发射的过程中产生一定的交变磁场, 对热工控制系统会产生一定的干扰。
2、干扰信号的种类
2.1干扰热工控制信号产生在两个极点之间, 作为一种干扰信号差模干扰信号经过信号间的耦合感应, 与电路失衡转变称为共模干扰信号。一般在系统内部进行叠加以及串联, 电压产生电磁, 影响到系统的测量和控制功能。
2.2当热工控制信号对地面产生一定量的电位差以后, 使得热工控制系统信号线路出现感应现象, 共模干扰信号干扰电厂的热工控制系统, 采用的是对地电位差的方式, 以电磁辐射等方式对电工控制系统产生一定的影响。
3、抑制干扰信号的技术运用
3.1屏蔽干扰信号技术
利用金属导体隔离测量的方法, 完全包围电厂热工控制系统当中的电路、信号线等重要部位, 抑制电流产生的耦合性噪声, 这一技术主要是利用系统设备被包围后形成的屏蔽体系, 对干扰信号屏蔽, 使得测量信号免受外部电磁场的影响[2]。在电厂热工控制系统运行的过程中, 对于静电作用的干扰信号进行消除, 借助于具有屏蔽功能的电缆就可以实现。
3.2平衡抑制技术
在所有的抑制外部电磁场的干扰信号中, 利用两条具有相同传输信号的导线, 产生相同干扰电压, 也就是所谓的平衡抑制技术。该技术运用双绞线作为系统平衡电路有效抑制外部电磁场中的干扰信号, 形成一个平衡的状态, 从而抵消干扰信号。这一技术灵活操作、简单运行, 能够使电厂的热工控制系统免受外部磁场的影响, 是所有抗干扰技术中较好的方法之一, 能够保证电厂的热工控制系统能够安全稳定地运行。
3.3物理隔离技术
为达到防止出现弱电信号回路以及强电系统同时接地线的现象, 电厂电工控制系统抗干扰技术的一项基础性技术就是物理隔离技术, 首先将动力导线与干扰源信号导线之间的距离拉大, 对线路进行科学合理的设置, 分离强弱信号导线, 确保不会出现线路平行设置;再就是在导线穿管铺设的时候, 要保证防雷措施得当, 电源线以及信号线不是同一根电导线管, 同时最后电气以及分布式控制系统三者之间要保持一定的距离, 避免短接现象。
4、处理热工控制系统的干扰故障的有效措施
现场的工作人员进行检测仪表功能, 重点要对接地电位的分布不均匀现象加以检测, 避免热工控制系统故障出现由于接地不良而造成。具体来说热工控制系统接地能够具有良好的设置, 需要避免由接地产生的电位差而出现的循环电流, 还要避免出现母联倒闸电缆发出较强的电磁干扰的情况, 防止热工控制系统母联倒闸造成的保护动作失误现象。
因此, 在实际的工作中, 电厂的工作人员要严格地检查中央控制室以及循环水泵的接地系统, 选用具有屏蔽功能的双绞线, 有效地防止循环水泵故障的发生;另外还要注意将强电电缆与循环水泵保持相对的距离避免发电机组出现跳闸故障, 因为一旦循环水泵出现跳闸现象, 外部电磁场就会干扰到循环水泵房的控制信号紧接着热工机组也会发生跳闸。
结语:
总而言之, 系统要正常稳定运行, 必须要提高热工控制系统的抗干扰能力, 威胁电厂安全运行的因素众多, 其中多种干扰信号的影响产生的后果较为严重。因此, 为提高电厂热工控制系统的抗干扰能力, 采用平衡抑制、物理隔离、屏蔽干扰技术等技术, 在促进电厂可持续发展, 保证促进电厂的可持续发展方面, 意义非常重大的, 值得在工作实践中加以推广。
摘要：电厂热工控制系统在运行中会受到干扰因素的影响, 对于系统的安全运行有一定的影响。有的干扰来自于电磁信号, 有的来源于故障, 造成测量数据失控或者出现偏差。无论是何种因素的干扰, 都会给电力安全产生一定的威胁。因此, 对电厂热工控制系统的干扰信号采取措施, 目的就是保障电厂热工控制系统的运行安全, 找到对抗干扰信号的方法。因此进行电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术的研究, 意义重大。
关键词：热工控制,抗干扰,干扰源
参考文献
[1] 韩洛奇.试析电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术[J].科技展望, 2015, (18) :99-99, 101
变频器应用中干扰研究论文范文第4篇
任何物理可实现的信号都是实信号, 实信号的频谱具有共轭对称性, 即正负幅度分量是对称的, 而其相位分量正好相反。所以对于一个实信号而言, 只需要正频部分或负频部分就能够完全加以描述, 不会丢失任何信息, 也不会产生信号。如只取原实信号x (t) 的正频部分z (t) [由于z (t) 只含有正频分量, 故z (t) 为复信号) , 那么就把z (t) 叫做x (t) 的解析表示, 即:
其中H[x (t) ]叫做信号x (t) 的Hilbert变换。即
由于Hilbert变换是正交变换, 所以解析信号z (t) 的实部和虚部是正交的。一个实信号的解析表示 (正交分解) 在信号处理中有着极其重要的作用, 是软件无线电的基础理论之一, 从解析信号中很容易获得信号的三个特征参数:瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率, 而这三个特征参数是信号分析、参数测量或识别解调的基础。对于一个实的窄带信号:
式中a (t) 、x (t) 分别为信号的幅度调制分量和相位调制分量, 可以证明x (t) 的Hilbert变换为:
可得窄带信号的解析表示为:
表示为极坐标形式为:
式中称为信号的载频分量, 它作为信息载体不含有用信息。
则有:
其中:
分别称为基带信号的同相分量和正交分量。基带信号为解析信号的复包络, 是复信号。从以上分析可以看出, 一个实的窄带信号既可用解析信号z (t) 表示。但是, 在实际中很难实现理想的Hilbert变换的阶跃滤波器, 所以准确的解析表示要在实际应用中得到是非常困难的, 相比之下, 得到基带信号就要容易得多, 再经过低通滤波器就得到了对应的正交基带变换信号, 但由于模拟方法产生本振信号的缺点是存在正交误差, 从而导致虚假信号的产生。为了更好的抑制虚假信号, 在数字信号处理中, 更多的采用数字混频正交变换来进行数字信号的正交基带变换, 可以完全的保证两个本振信号正交性。
2 数字下变频技术的实现方法
2.1 采用已有的专用芯片
由于数字下变频专用芯片具有价廉、功耗小、体积小和使用方便等特点而得到广大工程师的青睐。如广泛应用的美国Intersil公司的HSPSO214B, 该数字下变频器的处理时钟及最大输入采样速率均可达80MHz, 输入输出数据宽度为16bits, NCO的最高分辨率优于0.02Hz, 抽取因子为l～2048倍可编程, 在1～2048倍抽取的基础上, 分数倍速率转换模块还可实现1～4任意小数倍的速率转换, FIR滤波器的128个系数均可配置。
2.2 基于通用DSP微处理器
而通用DSP微处理器, 如目前市场占有率最高的美国德州仪器公司的系列产品, 虽然.DSP可以高速执行 (纳秒级) 乘加指令, 并采用流水作业, 但由于微处理器的本质特性决定了它不可能并行执行指令, 在高速数据处理中仍会遇到处理能力过低的问题。而数字下变频器, 无论是射频采样, 或是中频采样, 即使用欠采样 (带通采样) , 实际应用中输入数据速率一般都不低, 因此目前通用DSP微处理器很少作为DDC的核心处理单元。
2.3 基于FPGA
在高采样速率的系统中, 前两种方法都显示出了各自的弊端。而大规模可编程逻辑器件的广泛应用, 为数字系统的设计带来极大的灵活性。FPGA本身速度较快, 且采用并行处理模式, 更重要的是, 自前很多新一代FPGA的片内资源含有专用的乘法器和DSPBlocks, 可以同时进行多个乘加运算和其他DSP运算。这使基于FPGA的高性能软件无线电模块, 如DDC模块的设计成为可能。这种基于可编程逻辑器件的设计大大减少了系统芯片的数量, 缩小了系统的体积, 提高了系统的可靠性和性价比。开发具有自主知识产权的软核, 对于提高系统的稳定性, 加速技术的转化应用, 提高产品的竞争力, 具有重大意义[l2]。
3 数字下变频的实现
3.1 现实方案的选择
由于软件实现方式下需要编写DDC, CIC及FIR算法, 会加大研发难度, 是用硬件方式实现则相对简单。在现有的数字下变频芯片中, 以ADI公司的AD6655, AD6654系列比较常用。AD6655实现的是不完整的数字下变频功能, 在其输出端还是要通过FPGA或DSP做进一步的下变频处理, 而AD6654则能实现完整的数字下变频功能, 因此在这里主要选择AD6654作为数字下变频的应用实例加以讨论。
AD6654内部集成了14位的最高速度9 2.1 6 M S P S的A D C, 并能产生6路N C O频率, 集成了多级CIC滤波和FIR滤波, 能够满足G S M, E D G E, P H S, U M T S, W C D M A, C D M A 2 0 0 0, T D-S C D M A, W i M A X等多种信号的下变频功能。
3.2 仿真结果
为了确定中频fi与采样时钟fs的关系 (或者说与基带数据率的关系, 因为根据DUC/DDC的原理fs必须为基带数据率的整数倍) , 做了如下数个实验。实验主要以WCDMA为例, 因为WCDMA的载波带宽5M比较宽, 发生频谱混叠的现象会比较明显且概率会高一些, 而GSM的载波带宽 (200kHz) 很小, 发生频谱混叠的概率不高, 某些时候现象也不是很明显, 不利于研究测试。当采样时钟fs与中频fi满足带通采样定理时, 即:fs=2 (2×fi) / (2n+1) fs>=2B时 (B为信号带宽) , 能输出理想的频谱波形。通过试验, 可以看出仅当采样时钟fs与中频fi满足带通采样定理时, 即fs=2 (2×fi) / (2n+1) , 输出的底噪频谱波形才是比较理想的。
摘要：受现有技术水平的制约, 在目前的信号变频体制中大部分是首先将射频信号通过一次或者几次的模拟下变频转换到中频上, 在中频对信号数字化, 然后再进行数字下变频。随着数字通信技术的发展, 无线通信技术的逐渐成熟, 对无线设备数字带宽的要求也越来越高, 所以, 有必要对带宽较宽信号的数字下变频进行研究。
关键词：无线通信,数字下变频
参考文献
[1] 宗孔德.多抽样率信号处理[M].清华大学出版社, 1996.
[2] 罗昀.中频数字接收机的研究与设计[D].成都:电子科技大学, 2004:1～2.
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[6] 褚振勇, 翁木云.FPGA设计及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2002.
变频器应用中干扰研究论文范文第5篇
1 变频器节能原理
若水泵负载上无固定阻力存在时, 属于平方转矩负载, 根据流量、压力、轴功率与转速的关系, Q∝n H∝n P∝n
式中:n:转速;H:压力;Q:流量;P:轴功率。
即:流量与转速成正比, 扬程与转速平方成正比, 轴功率与转速立方成正比。从上述分析可知, 通过改变电动机转速即可改变水的流量, 在降低水的流量的同时, 有效的降低电能损耗。
根据电机理论, 电动机转速n=60f (1-s) /p, 从式中可以看出, 改变电动机转速有三种方式如下。
(1) 电动机的极对数p; (2) 电动机的转差率s; (3) 供电电源频率f。
对于大容量、高速的泵类电动机, 采用前两种方式进行调速控制, 技术及制造工艺上存在一定困难。因此, 对此类电动机调速的最佳选择就是采用改变供电电源频率f。随着现代制造技术的发展, 变频调速技术正逐渐广泛应用于各类电动机调速控制技术中。
供热站用水流量通常是变化的量, 如果压力能够满足最大流量的需要, 那么, 在需求流量减少时, 就会产生压力过高, 严重时还会发生爆片事故。如果设计时压力选择过低, 就会发生在需求流量大时供水不足的现象, 通常在设计中都留有余量并在供水出口侧装设阀门来调节流量, 但变阀控制调节不能及时跟随流量变化需要。实际上, 所有变阀控制调节都造成能源浪费, 而且变阀调节既昂贵维护工作量又大。采用变频调速系统还可以节约开关阀门造成的浪费并且能自动保证供水压力稳定, 对于某些工艺过程控制也可以稳定, 如液位、流量、温度或其他任何工艺过程量。
图中绘出了变阀控制调节和变频控制调节两种状态下的水泵功率消耗——流量关系曲线 (图1) 。
该图显示了变频器控制和阀门控制水泵所消耗的不同功率, 从图上我们可以清楚的看出在水泵流量为额定的60%时, 变频控制调节与变阀控制调节相比, 功率下降了60%;所以水泵仅仅依靠变阀控制调节是远远不够的, 进行变频控制调节的节能改造是相当必要的。
2 变频器应用效果与安装成本核算及应用后其他优点
2.1 节能效果
根据现场运行的实际负荷变化情况, 供暖期间电机水泵一般运行在额定功率的75%左右。按实际情况进行计算:以100kW的电机为例, 假设每天运行24h, 一个月30天, 电费价格0.5元/k W.h计算, 工频运行一个月的费用为:
1 00 KW×2 4 h/天×3 0天/月×0.5元kW·h=36000元。
变频运行一个月的费用据现场实际实验为:
100kW×0.75×20h/天×30天/月×05元/kW·h=22500元。
每个月可以节省的费用为36000-22500=13500元。
每年可以节省的电费用 (根据实际运行6个月) 为13500×6=81000元。
一个供热站平均有这样的电机4台, 按实际 (有备用泵) 可有3台运行81000×3=243000, 一座供热站每年的人工维修、维护及阀门费用 (25万左右) , 一年一座供热站可节约费用50万。
2.2 安装变频初次增加的费用
现在市场变频器柜1kW价位在1200元左右, 100kW电机费用在12万左右, 一座供热站按4台100kW电机计算, 全安装变频器共投入50万左右。
根据对节能效果的初步核算, 安装变频器虽然增加了一些初期成本, 但仅运行1年便可收回初期成本, 加上设备的安全性和后期的维护成本大大降低, 长期运行社会效益、经济效益将更加明显。
2.3 变频运行的优点
该泵站经变频改造后, 除了节能外, 水流量控制特性以及电动机和泵的运行特性明显改善, 主要有以下几个方面。
(1) 实现恒母管水压控制。
(2) 电动机软启动, 避免水泵频繁启停降低了电动机故障率。
(3) 功率因数提高, 有利于节能和设备安全运行。
3 结语
通过以上分析和计算, 可以看到一个小小的供热站, 通过技术改造, 实现自动变频控制后, 其节能效果的可观性, 进而整个油田乃至全国的供热系统的电机都应用变频调速 (根据自己实际) , 那将会产生不可估量的经济效益。
摘要：本文通过对变频器节能原理及变频器在供热站应用后的效果分析, 说明变频器控制在现实社会的经济实用性。
关键词：变频调速,变频控制调节,变阀控制调节
参考文献
[1] 梁学造, 蔡泽发.异步电动机的降损节能方法, 湖南省电力工业局.
[2] 邓立新, 王艳华.电机调速系统, 承德高等专科用书.
变频器应用中干扰研究论文范文第6篇
1.1用变频器进行启动电机, 电机的磁通基本保持不变, 电机转矩的大小取决于电流的大小, 可以很好的进行电机的启动, 控制电机的启动电流, 避免电机因为大电流产生过热现象, 增加电机的寿命。
1.2在使用变频器进行电机的控制中, 通过plc或者其他设备可以实现电机的无极调速, 充分满足工艺的要求。
1.3通过变频器的控制可以限制电机的转矩极限值, 从而避免风机和电机以及相应的机械设备过负荷。
1.4变频器可以控制电机的停车方式, 同样可以有效的保护机械设备。
2变频器在风机应用的节能分析
风机的耗电量与转速的三次方成正比。通常风机系统的设计负荷应满足于工艺要求的最大风量要求再加上一定的设计余量, 造成能源的大量浪费。当需要的风量的流量减少时, 可以通过变频器的调节电机的转速, 这样消耗的能量能显著的减少。
3 M430变频器的结构组成及简介
变频器主要有主电路, 控制回路, 显示电路, 和保护电路组成。主电路由三相恒压恒频的交流电, 经过整流电路转换成恒定的直流电, 供给逆变电路。控制电路主要是运算放大器, 检测电路, 控制电路的输入输出, 驱动电路组成, 由CPU进行控制。显示电路主要用于参数的设置和修改, 显示变频器和电机的状态以及故障代码的显示。保护电路主要有检测回路检测装置和电机的状态, 当出现异常状态时进行有效的保护, 避免事故扩大。
4 M430变频器的调试
4.1检查变频器的接线是否按照说明书的要求进行正确的连接, 安装是否规范, 接地是否正确可靠, 尤其是控制线路。检查电源, 电机绝缘检查, 进行通电。对关键部位进行确认接线尤其是DIP开关和控制源的类型 (电压型或电流型) 。调试可以通过操作面板BOP-2, 来改变各个参数的设置, BOP-2具有七段显示的五位数字, 可显示参数的序号和数值, 报警和故障信息以及设定值和实际值。
4.2进行参数的设置
(1) 把变频器的所有参数恢复为出厂时缺省设置值 (使用BOP—2) , 设置参数P0010=30, P970=1, 复位过程大约需要三分钟完成。
(2) 设置用户访问级P0003=1设定为标准级。
(3) 设置调试参数P0010=1表示快速调试。
(4) 设置参数P0100=0表示功率单位为KW, 频率为50Hz (同时P0100的设定值需要用DIP开关进行设定, 使其设定的值固定不变, DIP的设定值优先参数的设定值) 。
(5) 设定参数P205=1表示用于变转矩的负载 (风机, 泵类) 。
(6) 设定参数P0300=1表示为异步电动机。
(7) 设定参数P0304电机的额定电压, P305电机的额定电流, P307电机的额定功率P308电机的额定功率因数, P310电机的额定频率P311电机额定速度, P335电机的冷却方式。
(8) 设定参数P700=2根据设计图纸装置的控制源为端子输入。
(9) 设定参数P1000=2选择频率设定值为模拟设定值。
(10) 设定参数P1080=5根据工艺要求设定电机最小运转频率。
(11) 设定参数P1082=100设定最大运行频率。
(12) 设定参数P1120=10电机从最低速度加速到最大速度所需要的时间, 根据工艺要求来设定, 同时避免设定值过小, 引起过电流。
(13) 设定参数P1121=10电机从最大运行速度到停车所需要的时间。
(14) 设定参数P1135确定OFF3的斜坡下降时间。
(15) 设置P1300=0选择控制方式为V/F线性控制。
(16) 设定参数P1910=0禁止自动检测。
(17) 设定参数P3900=3结束快速调试, 进行电动机的计算, 但不进行I/O的复位 (当P3900=3时接通电动机, 开始电动机数据的自动检测, 在完成电动机的数据的自动检测以后, 报警信号A0541消失。如果电动机要弱磁进行运行, 操作要在P1910=3饱和曲线下重复) 。
(1) 根据电气设计图纸设定变频器的I/O点参数进行设置。
(2) 2) 对于系统的联合调试及连锁由PLC来进行控制。
5变频器常见故障及其处理方式
5.1在变频器运行过程中, 当变频器检测到故障时, 就会在BOP显示面板上分别显示A****和F****表示报警信号和故障信号, 故障信息以故障码序号的形式存储在参数r0947中, 并且可以在参数r0948中查看到故障发生的时间。报警信息以报警码序号的形式存放在参数r2110中, 相关的报警信息在r2110中可以查找。面板上提示的报警或者错误信息表示装置处在非正常状态, 无论故障出现在控制设备的什么位置都有可能导致重大的设备损坏或者对工作人员的人身伤害, 必须要及时的根据提示的故障提示代码进行加以处理, 避免故障扩大化, 在装置运行过程中经常出现的故障主要有电动机堵转, 接地故障, 过电流等等。
5.2故障的处理方式一般可选择下列方式的一种, 重新给变频器加上电源电压、按下BOP-2面板中“Fn”键、在故障手册中按照报警代码或者故障代码进行查找处理方式。