April 21, 2025
في الموقع ، يحدث التداخل من محولات تردد vfd بشكل متكرر جدًا وخطيرًا ، مما يؤدي حتى إلى عدم قدرة نظام التحكم على الاستخدام.
مبدأ عمل عاكس التردد هو محكوم على توليد تداخلات كهرومغناطيسية قوية. يتكون عاكس التردد من دائرة مُصححة و دائرة عاكس.يتم تحويل طاقة التيار المتردد المدخلة إلى الجهد المباشر من خلال دائرة المباشر و دائرة التسوية، ومن ثم يتم تحويل الجهد المستمر إلى جهد نبضات من عريضات مختلفة (يشار إليها باسم جهد تعديل عرض النبض ، PWM) بواسطة محول vfd.
من خلال تشغيل المحرك بهذا الجهد PWM ، يمكن تحقيق الغرض من ضبط عزم الدوران والسرعة للمحرك.هذا المبدأ العمل يؤدي إلى ثلاثة أنواع من التداخلات الكهرومغناطيسية التالية:
1التداخل الهرموني
تعمل دوائر المصلحات على توليد التيارات الهارمونية، والتي تسبب انخفاضات في الجهد على عائق نظام إمدادات الطاقة، مما يؤدي إلى تشويه شكل موجة الجهد.هذا الجهد المشوه يتداخل مع العديد من الأجهزة الإلكترونية (بما أن معظم الأجهزة الإلكترونية لا يمكن أن تعمل إلا في ظل ظروف الجهد الجانبي)تشويه الجهد الشائع هو تسطيح الجزء العلوي من الموجة الجوفية. عندما يكون التيار الهارموني ثابتًا ، يكون تشويه الجهد أكثر حدة في حالة ضعف إمدادات الطاقة.خصوصية هذا التداخل هو أنه سيسبب تداخل مع المعدات التي تستخدم نفس شبكة الكهرباء، بغض النظر عن المسافة بين المعدات ومحول التردد.
2الترددات الراديوية التي تدخل في الانبعاثات
وبما أن فولتاج الحمل يشبه النبض، فإن التيار الذي يستقطبه محول التردد من شبكة الكهرباء يشبه النبض أيضًا. يحتوي هذا التيار الشبيه بالنبض على عدد كبير من المكونات عالية التردد،تشكيل تداخلات ترددات الراديوتتميز هذه التداخلات بأنها تتداخل مع المعدات التي تستخدم نفس شبكة الكهرباء، بغض النظر عن المسافة بين المعدات ومحولات التردد.
3التداخلات الإشعاعية
تتأتى تداخلات إشعاع الترددات الراديوية من كابل المدخلات وكابل المخرجات من محول الترددات. في الحالة المذكورة أعلاه للتداخلات الإشعاعية الموصولة بالوتيرة الراديوية ،عندما يكون هناك تيار تداخل ترددي لاسلكي على كابلات الدخول والخروج من محول التردد، وبما أن الكابلات تعمل كالهوائيات، فإن إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية سيتم إنشاؤه حتما، مما يؤدي إلى التداخل الإشعاع.
فجهة PWM المنقولة على كابل الخروج من عاكس التردد تحتوي أيضا على مكونات عالية التردد الغنية،والتي يمكن أن تولد إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية وتشكل تداخل الإشعاعتتمثل خصائص التداخل الإشعاعي في أنه عندما تقترب أجهزة إلكترونية أخرى من محول التردد، تصبح ظاهرة التداخل شديدة.
وفقاً للمبادئ الأساسية للمغناطيسية الكهرومغناطيسية، يجب أن يتكون تشكيل التداخل الكهرومغناطيسي من ثلاثة عناصر: مصدر التداخل الكهرومغناطيسي،مسار التداخل الكهرومغناطيسي، ونظام حساس للتداخل الكهرومغناطيسي.من أجل منع التداخل، يمكن اعتماد مكافحة التداخل الأجهزة والبرمجيات.
من بينها، مكافحة التدخلات الأجهزة هي أساسية وأهم تدابير مكافحة التدخلات.يبدأ من الجانبين من مكافحة التدخل والقمع لقمع التدخلالمبدأ العام هو قمع وإزالة مصدر التداخل، قطع قناة الارتباط من التداخل للنظام،وتقليل حساسية النظام لإشارات التداخليمكن لاتخاذ تدابير محددة في الهندسة طرق مثل العزلة والفلتر والدرع والأرض.
فيما يلي الخطوات الرئيسية لحل التداخل في الموقع:
1:تبني تدابير لمكافحة التدخلات البرمجية
على وجه التحديد ، هو خفض تردد الناقل لمحول التردد من خلال واجهة الإنسان-الآلة لمحول التردد ، وتقليل هذه القيمة إلى نطاق مناسب.إذا لم تنجح هذه الطريقة، فإن التدابير التالية لمكافحة التداخلات الأجهزة يمكن اتخاذها فقط.
2تأكد من الترسيم المناسب
من خلال التحقيق المحدد في الموقع، يمكننا أن نرى أن وضع الارض في الموقع ليس مثاليا جدا.الترسيم الصحيح لا يمكن أن تُقمع فقط بشكل فعال التداخل الخارجي للنظام ولكن أيضاً تقليل التداخل من المعدات نفسها إلى العالم الخارجيإنه الإجراء الأكثر فعالية لحل مشكلة التداخل في محولات التردد.
على وجه التحديد ، يجب تحقيق النقاط التالية:
(1) يجب أن تكون محطة الدائرة الرئيسية PE (E، G) من محول التردد أرضية. يمكن مشاركة هذا الأرض مع المحرك الذي يدفعه محول التردد ، ولكن ليس مع معدات أخرى.يجب أن يتم دفع قطعة أرض منفصلة، ويجب أن تكون هذه النقطة الأرضية بعيدة قدر الإمكان عن نقاط الأرض للمعدات الضعيفة.
في هذه الأثناء ، يجب أن تكون مساحة القسم العرضي لسلك الأرض لمحول التردد لا تقل عن 4mm 2 ، ويجب التحكم في الطول في غضون 20m.
(2) في أسلاك التربة للمعدات الكهربائية الأخرىيجب أن يتم تثبيت الأرضية الوقائية والأرضية العاملة بشكل منفصل مع أقطاب الأرضية ويتم توصيلها أخيراً بنقطة الأرضية الكهربائية في خزانة التوزيع.
The shielding ground of the control signal and the shielding ground of the main circuit conductor should also be separately grounded and finally connected to the electrical grounding point of the distribution cabinet.
3احمي مصدر التداخل
حماية مصدر التداخل طريقة فعالة جداً لقمع التداخليتم حماية المحول نفسه بغلاف حديدي لمنع تسرب التداخل الكهرومغناطيسيومع ذلك، فإن خط الخروج من عاكس أفضل محمي مع أنبوب فولاذي. خاصة عندما يتم التحكم في عاكس بواسطة إشارة خارجية (خروج إشارة 4-20mA من جهاز التحكم) ،يجب أن يكون خط إشارة التحكم قصيرًا قدر الإمكان (عادة في غضون 20 متر)، ويجب استخدام كابلات ملفوفة محمية. وهي منفصلة تمامًا عن خط الدائرة الرئيسية (AC380) وخط التحكم (AC220V).
وبالإضافة إلى ذلك، تتطلب دوائر المعدات الإلكترونية الحساسة في النظام أيضا استخدام كابلات مزدوجة محمية، وخاصة لإشارات الضغط.
وعلاوة على ذلك، يجب ألا يتم وضع جميع خطوط الإشارة في النظام في نفس القناة أو الجذع مع خطوط الدوائر الرئيسية وخطوط التحكم.
لكي تكون الحماية فعالة، يجب أن تكون طبقة الحماية متأصلة بشكل موثوق.
4. الأسلاك المعقولة
الطرق المحددة هي كما يلي: (1) خطوط الكهرباء وخطوط الإشارة للمعدات يجب أن تكون بعيدة قدر الإمكان عن خطوط المدخلات والمخرجات لمحول التردد.
(2) خطوط الكهرباء وخطوط الإشارة من المعدات الأخرى يجب أن تتجنب أن تكون موازية لخطوط المدخلات والمخرجات من محول التردد.
إذا كانت الطرق المذكورة أعلاه لا تزال لا تعمل، ثم الاستمرار مع الطرق التالية:
5عزل التداخل
ما يسمى بعزل التداخل يشير إلى فصل مصدر التداخل من الأجزاء الضعيفة في الدائرة لمنعها من الاتصال الكهربائي. عادة،يتم اعتماد محول عزل على خط الكهرباء بين مصدر الطاقة ودوائر المضخم مثل جهاز التحكم والإرسال لمنع التداخل الموجهيمكن أيضا تطبيق محول عزل الطاقة محول عزل الضوضاء.
6. إعداد المرشحات في دوائر النظام
وظيفة مرشح المعدات هي قمع إشارات التداخل من أن يتم إجراؤها من محول التردد عبر خط الطاقة إلى مصدر الطاقة والمحرك.لتقليل الضوضاء الكهرومغناطيسية والخسارة، يمكن تعيين مرشح مخرج على الجانب الخارجي من محول التردد. للحد من التداخل مع مصدر الطاقة ، يمكن تعيين مرشح مدخل على الجانب المدخل من محول التردد.
إذا كانت هناك أجهزة إلكترونية حساسة مثل أجهزة التحكم والإرسال في الدائرة ، فيمكن تثبيت مرشح ضوضاء الطاقة على خط الطاقة للجهاز لمنع التداخل الموجه.
يمكن تصنيف المرشحات وفقًا لمواقع تطبيقها المختلفة على النحو التالي:
(1) مرشح الدخول
هناك نوعان عادة:
A. فلتر الخط: يتكون بشكل رئيسي من لفائف الحثية ، وهو يضعف التيارات الهارمونية ذات الترددات العالية عن طريق زيادة عائق الخط في الترددات العالية.
B. فلتر الإشعاع: يتكون أساسا من مكثفات عالية التردد، وسوف يمتص المكونات الهارمونية مع طاقة الإشعاع في نقاط التردد العالية جدا.
(2) ويتكون مرشح الإخراج أيضا من لفائف الحث
يمكن أن يضعف بشكل فعال المكونات الهارمونية من الدرجة العالية في التيار الخارجي.
إنه لا يلعب دورًا مضادًا للتداخل فحسب ، بل يمكنه أيضًا إضعاف عزم الدوران الإضافي الناجم عن التيار الهارموني الناتج عن الهارمونيات العالية في المحرك.
بالنسبة إلى تدابير مكافحة التداخل في نهاية مخرج محول التردد ، يجب ملاحظة الجوانب التالية:
Capacitors are not allowed to be connected to the output end of the frequency converter to prevent the generation of a very large peak charging (or discharging) current at the moment when the power transistor is turned on (off)الذي قد يضر ترانزستور الطاقة.
عندما يتكون المرشح الخارجي من دائرة LC ، يجب أن يكون الجانب الذي يتم فيه توصيل المكثف داخل المرشح متصلًا بجانب المحرك.
7استخدم المفاعلات
في التيار المدخل لمحول التردد ، فإن نسبة المكونات الهارمونية منخفضة التردد (مثل الهارمونية الخامسة ، الهارمونية السابعة ، الهارمونية الحادية عشرة ، الهارمونية الثالثة عشر ، إلخ) مرتفعة للغاية.بالإضافة إلى إمكانية التدخل في التشغيل الطبيعي للمعدات الأخرى، فإنها أيضا تستهلك كمية كبيرة من الطاقة التفاعلية، مما يقلل بشكل كبير من عامل الطاقة للخط.إدخال المفاعلات في سلسلة في دائرة المدخلات هو طريقة فعالة لقمع التيارات الهارمونية المنخفضة.
وفقًا لمواقف الأسلاك المختلفة ، هناك نوعان أساسيًا:
(1) مفاعل AC
يتم توصيلها بسلسلة بين جانب مدخل مصدر الطاقة ومحول التردد.
وظائفها الرئيسية هي:
أ. عن طريق قمع التيارات الهارمونية، يتم زيادة عامل الطاقة إلى (0.75-0.85) ؛
ب: إضعاف تأثير التيار الداخلي في الدائرة المدخلة على محول التردد
ج - إضعاف تأثير التوتر غير المتوازن في إمدادات الطاقة.
(2) مفاعل التيار المباشر
يتم توصيلها بسلسلة بين جسر المباشر ومكثف الفلتر.
وظيفتها بسيطة نسبيا، وهي إضعاف المكونات الهارمونية من الدرجة العالية في تيار المدخل.
ومع ذلك، فإنه أكثر فعالية من مفاعلات التيار المتردد في تحسين عامل الطاقة، والتي تصل إلى 0.95، ولها مزايا البنية البسيطة والحجم الصغير.
لذلك، تشمل تدابير مكافحة التداخل لمحولات التردد بشكل رئيسي تثبيت مفاعلات التيار المتردد والمرشحات في خط الدخول لمحول التردد.باستخدام كابلات محمية لكل من خطوط الدخول والإخراج، وتعليق طبقات الحماية لجميع الكابلات مع الأرضية الوقائية للمفاعلات والمرشحات ومحولات التردد والمحركات ،وتفريق هذه النقطة الأرضية من النقاط الأرضية الأخرى للحفاظ على مسافة كافية.
في هذه الأثناء ، لا ينبغي ترتيب كابلات الإشارة وكابلات الطاقة لمحول التردد بالتوازي.
بالإضافة إلى ذلك لمنع عاكس التردد من التدخل في إشارة و حلقة التحكم ، من الضروري توفير الطاقة إلى جهاز التحكم ،جهاز كمبيوتر للجهاز والتحكم الصناعي مع مصادر طاقة منفصلة معزولة.