Biến tần
1. Khái niệm EMC trong biến tần
2. Các tác hại của nhiễu trong biến tần
3. Các phương pháp và phương tiện khử
1.Khái niệm EMC trong biến tần : Electromagnetic Compability.
- Từ trường và điện trường là hai đại lượng vật lý riêng biệt.
- Dòng điện sinh ra từ trường, từ trường biến thiên sinh ra dòng điện.
- Điện từ trường là một trường độc lập.
- EMC : tương thích điện từ EMC được hiểu như là nhiễu điện từ trong
biến tần không gây ra can nhiễu vượt quá mức cho phép đối với hoạt động
bình thường của các thiết bị vô tuyến điện tử khác, với lưới điện và bản
thân biến tần cũng phải làm việc bình thường.
- Tiêu chuẩn EMC được quy định sẵn đối với từng thiết bị.
2. Các tác hại của nhiễu trong biến tần:
- Trong
biến tần, tần số đóng cắt của các công tắc chất rắn (Mosfet, IGBT,…) là
khoảng 4-20KHz. Tần số này không chỉ tạo ra sóng điện từ mà còn có thể
quay ngược lại, tác động xấu đến lưới điện (làm bẩn lưới điện) bởi các
sóng hài bậc cao.
Bậc 3: tạo ra từ trường đập mạch.
Bậc 5: tạo từ trường quay ngược.
Bậc 7: tạo từ trường quay thuận.
Bậc 9: đứng yên.
- Biến tần có tần số đóng ngắt PWM cao nên dòng điện đi qua dây cable như là một ăngten phát sóng điện từ cao, rất nguy hiểm.
- Về mặt cơ: ảnh hưởng đến tính chất cơ học của động cơ, các thiết bị truyền động, gây lỏng ổ bị, kết cấu cơ khí.
- Về mặt điện: dòng điện chạy trong mặt từ làm động cơ nóng hơn, tổn
hao về nhiệt trong động cơ sẽ lớn, cách điện dễ hỏng, cháy, tuổi thọ
động cơ sẽ giảm.
- Về mặt sức điện động: e = L
+Nếu độ biến thiên của dòng điện lớn sẽ làm cho từ trường
của dây dẫn phát ra càng lớn, làm cho các thiết bị sắt ở gần đó bị nhiễm
từ.
+Tần số càng lớn sẽ làm cho dây cable dẫn như một ăngten phát sóng điện từ gây ảnh hưởng đến các thiết bị khác.
+Động cơ càng lớn, từ trường càng mạnh, ảnh hưởng lớn đến các thiết bị xung quanh.
Từ trường biến thiên qua các vỏ máy sẽ làm nóng vỏ, tạo ra điện áp tĩnh điện gây giật điện.
Các thiết bị điện từ đặt gần sẽ bị sức điện động làm mất tín hiệu, nhiễu, dễ hỏng do các thiết bị này rất nhạy với xung điện áp.
Do các cảm biến, các thiết bị phản hồi có giá trị rất bé, khoảng
60mv nên nhiễu điện từ sẽ làm thiết bị đo bị lỗi, gây sai lệch tín hiệu
điện áp điều khiển.
Gây sai lệch mức logic, sai sót bit trên đường truyền dẫn đến sai
sót toàn bộ dữ liệu cần truyền.Tác hại là không tính được cho toàn hệ
thống.
3. Các phương pháp và phương tiện khử:
- Để
khử sóng hài bậc cao: dùng các bộ lọc không tích cực các tần số sóng
hài bậc 3,5,7,..Đây là các mạch RLC có tần số riêng bằng các tần số cần
lọc, do đó coi như ngắn mạch với các tần số cao. Cách đấu nối là mắc sao
vào 3 pha ngay trước biến tần.
+Cuộn B, C có trở kháng X=ω.L, các cuộn này là cuộn dây có lõi sắt từ hoặc không khí.
+Ta dùng bộ lọc phụ A mắc hình sao trước biến tần, ngắn mạch với tần số cao:
ZL- ZC = 0.
ω.L -(1/ω.C)= 0
Suy ra: ω.ω = 1/LC nên X = 0.
Không có trở kháng X, ngắn mạch được tạo ra ở bộ lọc phụ A.
- Các dây cáp phải được cách nhiễu giúp không phát xạ nhiễu gây ra bên
ngoài ảnh hưởng đến các thiết bị khác và ngược lại, vỏ bọc cũng cần nối
đất.
- Nối đất vỏ động cơ, vỏ thiết bị và tổ điện (do vỏ động cơ cũng phát ra sđđ gây nhiễu, giật).
- Tất cả các cảm biến, dây điều khiển phải là dây bọc cách điện.
- Sử dụng các bộ lọc Reactor (L lõi không khí) trong mạch đi vào motor
vì L chống lại sự biến thiên của dòng điện, hạn chế nguồn pha ra sóng
điện từ.
- Sử dụng dây nối Twiste dây có bọc chắn sóng điện từ với các dây tín hiệu số và tín hiệu Logic.
.JPG)
