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)測系統(tǒng)的流量信號易受變頻器影響而出現(xiàn)信號失真和信號大幅度波動。本文根據(jù)電磁流量計和變頻器同時使用出現(xiàn)的干擾現(xiàn)象分析了干擾的有關問題并且對這種信號失真和信號波動現(xiàn)象進行了深入研究提出了用信號隔離的方法可消除變頻器對流量信號干擾的方案。實際應用表明這些技術有較好的抗干擾效果。
隨著電力電子技術的進步變頻調(diào)速技術得到飛速發(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.啟動時對電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點在流量控制與調(diào)節(jié)、換熱系統(tǒng)中得到了廣泛的應用同時,在流量測量中電磁流量計測量正確、可靠因而他們被廣泛的應用在-起。但是在應用中發(fā)現(xiàn)變頻器對周圍的電磁流量計及其他監(jiān)測監(jiān)控設備存在著污染現(xiàn)象表現(xiàn)為:當變頻器在變頻工況運行時電磁流量計的信號嚴重失真變頻器停止運行時監(jiān)測數(shù)據(jù)恢復了正常。為了解決流量在線監(jiān)測系統(tǒng)在變頻工況下信號受干擾24的問題對在線監(jiān)測系統(tǒng)本身的抗干擾進行了一些探討結合自己的工程實踐提出了在流量信號采集的輸入端加入信號隔離裝置01的方法在實際應用中效果明顯。
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電網(wǎng)內(nèi)的其他電子電設備產(chǎn)生諧波干擾引起測控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)失準失靈嚴重破壞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性其中對電磁流量計的干擾更為嚴重:另外變頻器的逆變器大多采用PWM"技術當作高速切換時產(chǎn)生大量的耦合噪聲對電子設備也產(chǎn)生嚴重的干擾。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.感應藕合和空中輻射幾種方式。其中電路藕合是因為輸人電流為非正弦波使網(wǎng)絡電壓產(chǎn)生畸變影響其他設備正常工作感應藕合是因為當變頻器和其他設備距離比較近時電感產(chǎn)生的電磁感應或電容產(chǎn)生的靜電感應通過線間感應的方式傳播,諧波以感應方式藕合到其他設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失真的解決
隔離器實現(xiàn)了輸入對輸出、對電源的隔離電路設計因此無需系統(tǒng)接地線路，也正是由于這種信號線路無需共地的設計使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強同時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系統(tǒng)的可靠性。信號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)部結構與外界連接圖對于輸出4-20mA電流的電磁流量計信號隔離的話只要把電磁流量計的輸出端接入信號隔離器的輸入端信號隔離器的輸出端接入信號采集系統(tǒng)輸入端就可以完成隔離接線簡單、快捷同時信號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對輸入端的信號產(chǎn)生干擾的諧波給濾除掉減小外界諧波對信號的干擾增強測試數(shù)據(jù)和控制的精度。
表一是通過對量程為30L/min電磁流量計接入隔離器前后流量電壓信號的對比表從表中四組數(shù)據(jù)可以清晰的得出三個結論:
(1)變頻器未啟動時電磁流量計的電壓信號有波動也說明了周圍環(huán)境的確會影響電磁流量計的信號傳遞但干擾很小可以忽略不計。
(2)當變頻器接通時電磁流量計的電壓信號波動很大說明變頻器確實對電磁流量計干擾比較大,且隨著變頻器頻率加大而加大頻率越高干擾越大。
(3)當接通變頻器且在采集系統(tǒng)輸入端加信號隔離時干擾明顯被抑制達到了抑制變頻器產(chǎn)生的干擾信號的目的。
3、結語
用變頻技術控制和調(diào)節(jié)流量是現(xiàn)在流量監(jiān)測系統(tǒng)常用的方法但變頻諧波干擾對流量在線監(jiān)控技術產(chǎn)生了不利的影響如果能有效解決變頻干擾變頻技術將會在要求更正確的場合廣泛使用本文是根據(jù)自己的工程實踐提出的抗變頻干擾方法在實際應用中效果明顯。
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