摘要：針對變頻器工作時產生的干擾引起PLC絞車控制系統誤動作及顯示不正確的現象，分析及討論了變頻器產生干擾的原因及干擾方式，并提出了相應的處理方式，可以有效解決變頻器對PLC絞車的干擾問題，保障了安全生產。

　　關鍵詞：變頻絞車;PLC絞車;變頻器干擾

　　Abstract: based on the frequency converter work of the interference caused by PLC winch control system misoperation and display incorrect phenomenon, to analyze and discuss the cause of the converter produce interference and interference mode, and puts forward the corresponding processing mode, can effectively solve the frequency converter to PLC winch interference problem, guarantees the safety in production.

　　Keywords: frequency conversion winch; PLC winch; Converter interference

　　中圖分類號： TN773 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2013)

　　隨著變頻器等電力電子裝置的在煤礦生產的廣泛使用，系統的電磁干擾日益嚴 重，相應的抗干擾設計技術已經變得越來越重要。變頻器系統的干擾有時使儀器儀表顯示失靈，有時能直接造成系統的硬件損壞，從而造成設備和生產事故。因此，如何提高系統的抗干擾能力和可靠性是煤礦安全生產不可忽視的重要內容。

　　筆者所在的公司有一工地就出現了由于變頻器產生的嚴重的繞問題，這個工地有兩臺提升機，一臺為普通高壓交流提升機，另一臺為低壓直流變頻提升機。當變頻提升機運行的時候，另一臺提升機的顯示系統出現了干擾信號，部分數據顯示不正常，有時造成誤動。檢查這臺提升機各個系統后，發現并沒有問題。分析之后，發現可能是由于變頻系統的干擾導致的。

　　變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載，它所產生的諧波對同一電網的其它電子、電氣設備產生諧波干擾。另外變頻器的逆變器大多采用PWM技術，當工作于開關模式且作高速切換時，產生大量耦合性噪聲。因此變頻器對系統內其它的電子、電氣設備來說是一電磁干擾源。

　　變頻器的輸入和輸出電流中，都含有很多高次諧波成分。除了能構成電源無功損耗的較低次諧波外，還有許多頻率很高的諧波成分。它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對變頻器本身和其它設備的干擾信號。

　　干擾信號的傳播方式

　　變頻器能產生功率較大的諧波，對系統其它設備干擾性較強，其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分傳導(即電路耦合)、電磁輻射、感應耦合。具體為:首先對周圍的電子、電氣設備產生電磁輻射;其次對直接驅動的電動機產生電磁噪聲，使得電機鐵耗和銅耗增加;并傳導干擾到電源，通過配電網絡傳導給系統其它設備;最后變頻器對相鄰的其它線路產生感應耦合，感應出干擾電壓或電流。同樣，系統內的干擾信號通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。

　　(1)電路耦合方式即通過電源網絡傳播。由于輸入電流為非正弦波，當變頻器的容量較大時，將使網絡電壓產生畸變，影響其他設備工工作，同時輸出端產生的傳導干擾使直接驅動的電機銅損、鐵損大幅增加，影響了電機的運轉特性。顯然，這是變頻輸入電流干擾信號的主要傳播方式。

　　(2)感應耦合方式當變頻器的輸入電路或輸出電路與其他設備的電路挨得很近時，變頻器的高次諧波信號將通過感應的方式耦合到其他設備中去。感應的方式又有兩種：

　　a電磁感應方式，這是電流干擾信號的主要方式;

　　b靜電感應方式，這是電壓干擾信號的主要方式。

　　(3)空中幅射方式即以電磁波方式向空中幅射，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。

　　PLC絞車是有很多傳感器及顯示儀表等，高次諧波對PLC絞車的危害具體表現在以下幾個方面。

　　保護電器電流中含有的諧波會產生額外轉距,改變電器動作特性,引起誤動作,甚至改變其操作特性,或燒毀線圈。計量儀表因為諧波會造成感應盤產生額外轉矩,引起誤差,降低精度,甚至燒毀線圈。電力電子設備通常靠精確電源零交叉原理或電壓波形的形態來控制和操作,若電壓有諧波成分時,零交叉移動、波形改變、以致造成許多誤動作。監視計算機和一些其它電子設備,通常要求總諧波電壓畸變率(THD)小于5%,且個別諧波電壓畸變率低于3%,較高的畸變量可導致控制設備誤動作,進而造成生產或運行中斷,導致較大的經濟損失。高頻諧波電流會在電纜中引起集膚效應,產生額外溫升增加銅耗。特別是零序的3次諧波電流在中性線中是相互疊加的,使供電系統中的中性線電流很大,有的中性線上的電流還會超過相電流,使中性線發熱,加速絕緣層老化,甚至引起火災。此外當中性線上有較大的諧波電流時,導線的阻抗能產生大的中性線電壓降,干擾各種微電子系統的正常工作。

　　針對干擾源及傳播方式，可以采取以下措施。

　　現在提升機房的控制系統和儀表等都安裝在鐵質柜子內部，是很好的屏蔽，而且現在大部分工地的廠房都是彩鋼房，加強了屏蔽的效果。所以變頻器產生的電磁輻射干擾對設備產生的影響可以忽略不計。

　　主要的是要從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使它們不發生電的聯系。在變頻調速傳動系統中，通常是電源和放大器電路之間電源線上采用隔離變壓器以免傳導干擾，電源隔離變壓器可應用噪聲隔離變壓器。

　　兩臺絞車分別單獨接地，有效的接地會使干擾明顯降低。

　　通過分析變頻器在使用中產生的干擾及傳播途徑，提出了解決辦法，為煤礦安全建設提供保障。

　　參考文獻：

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