摘要：用變頻器來調節.控制供水流量的方法方便.節能但在線監測系統的流量信號易受變頻器影響而出現信號失真和信號大幅度波動。本文根據電磁流量計和變頻器同時使用出現的干擾現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速技術得到飛速發展變頻調速以其良好的調速性能.顯著的節能效果.啟動時對電網沖擊小等優點在流量控制與調節、換熱系統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。但是在應用中發現變頻器對周圍的電磁流量計及其他監測監控設備存在著污染現象表現為: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測數據恢復了正常。為了解決流量在線監測系統在變頻工況下信號受干擾24的問題對在線監測系統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
變頻器的整流橋對電網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內的其他電子電設備產生諧波干擾引起測控系統監控系統失準失靈嚴重破壞了系統的穩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生大量的耦合噪聲對電子設備也產生嚴重的干擾。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絡電壓產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生的電磁感應或電容產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
隔離器實現了輸入對輸出、對電源的隔離電路設計因此無需系統接地線路，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據和控制的精度。
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據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生的干擾信號的目的。
3、結語
用變頻技術控制和調節流量是現在流量監測系統常用的方法但變頻諧波干擾對流量在線監控技術產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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