Umgang mit Frequenzumrichterstörungen: Probleme erkennen und Lösungen finden

Vor Ort treten häufig schwerwiegende Störungsprobleme auf, die durch Frequenzumrichter (VFDs) verursacht werden und das Steuersystem sogar unbrauchbar machen können. Es war schon immer ein Kopfschmerz verursachendes Problem. Heute wollen wir darüber sprechen, wie man mit VFD-Störungsproblemen umgeht!

HÄUFIGE PHÄNOMENE VON FREQUENZUMRICHTERSTÖRUNGEN:

• Wenn der Frequenzumrichter für die Wärmeaustauschstation eingeschaltet wird, verhält sich der Drucktransmitter unregelmäßig.
• Bei Verwendung eines Frequenzumrichters zur Steuerung der Wasserversorgung wird der Drucktransducer, der als Drucksensor dient, von Frequenzumrichterstörungen beeinflusst.
• Beim Starten des Motors durch den Frequenzumrichter wird das Signal des Drucktransducers instabil und schwankt erheblich.
• Der Drucktransducer (4-20mA) springt zufällig nach dem Start des Frequenzumrichters, während der nahegelegene integrierte Widerstandsthermometer (4-20mA) unbeeinflusst bleibt, obwohl die Signalleitungen nicht abgeschirmt sind.

Diese Phänomene werden alle durch Frequenzumrichterstörungen verursacht.

WARUM ERZEUGT EIN FREQUENZUMRICHTER STÖRUNGEN?

Zunächst ist es wichtig zu wissen, dass Frequenzumrichter verwendet werden, um Frequenzen zu ändern.

Ein Frequenzumrichter besteht aus Gleichrichterschaltungen und Inverterschaltungen. Die Eingangs-Wechselspannung durchläuft die Gleichrichterschaltungen und die Glättungsschaltung, wodurch sie in Gleichspannung umgewandelt wird. Dann wandelt der Inverter die Gleichspannung in gepulste Spannung mit variabler Breite um.

Diese PWM-Spannung treibt den Motor an und ermöglicht die Anpassung des Drehmoments und der Geschwindigkeit des Motors.

Dieses Arbeitsprinzip führt zu drei Arten von elektromagnetischen Störungen:

Harmonische Störungen:

Die Gleichrichterschaltungen erzeugen harmonische Ströme, die zu Spannungsabfällen an der Impedanz des Stromversorgungssystems führen und eine Verzerrung der Spannungswellenform verursachen.

Diese verzerrte Spannung stört viele Instrumente, und eine häufige Verzerrung besteht darin, dass die Spitze der Sinuswelle abgeflacht wird. Wenn der harmonische Strom konstant ist, ist die Spannungsverzerrung in schwachen Stromquellen stärker ausgeprägt.

Diese Störungscharakteristik betrifft Geräte, die dasselbe Stromnetz verwenden, unabhängig von der Entfernung zwischen dem Gerät und dem Frequenzumrichter.

Störaussendung von hochfrequenten Leitungen:

Da die Lastspannung in pulsierender Form vorliegt, zieht der Frequenzumrichter den Strom aus dem Stromnetz in pulsierender Weise.

Dieser pulsierende Strom enthält eine große Menge an hochfrequenten Komponenten, was zu Funkstörungen führt.

Diese Störungscharakteristik betrifft Instrumente, die dasselbe Stromnetz verwenden, unabhängig von der Entfernung zwischen dem Instrument und dem Frequenzumrichter.

Störaussendung von hochfrequenten Strahlungen:

Die hochfrequente Strahlungsstörung stammt von den Ein- und Ausgangskabeln des Frequenzumrichters.

Wenn auf den Ein- und Ausgangskabeln des Frequenzumrichters hochfrequente Störströme auftreten, wirken die Kabel als Antennen und erzeugen elektromagnetische Wellenstrahlung, die Strahlungsstörungen verursacht.

Die durch die Ausgangskabel des Frequenzumrichters übertragene PWM-Spannung enthält ebenfalls reichhaltige hochfrequente Komponenten, was zu elektromagnetischer Wellenstrahlung und Strahlungsstörungen führt.

Die Charakteristik der Strahlungsstörung besteht darin, dass die Störphänomene schwerwiegender werden, wenn andere elektronische Geräte dem Frequenzumrichter nahe sind.

WIE LÖST MAN DAS STÖRUNGSPROBLEM?

Methoden zur Bewältigung von Frequenzumrichterstörungen:

• Der Frequenzumrichter sollte an einem einzigen Punkt geerdet werden, vorzugsweise mit einem kurzen und dicken Erdungskabel.
• Für Sensor-Signalleitungen sollten abgeschirmte Kabel mit doppelter Abschirmung verwendet werden, wobei die Abschirmungsschicht mit Kabelklemmen geerdet werden sollte.
• Installieren Sie Stromfilter, magnetische Filterringe oder Trennverstärker an der Stromversorgung der Sensoren, um eine Trennung zu erreichen.
• Zur Unterdrückung der durch den Frequenzumrichter erzeugten Harmonischen können optionale Filterprodukte wie VFD-Eingangsfilter, VFD-Ausgangsfilter, VFD-Eingangsreaktoren, VFD-Ausgangsreaktoren usw. verwendet werden. Das Einfügen eines Reaktors in den Eingangskreis ist eine effektive Methode zur Unterdrückung von niedrigeren harmonischen Strömen.
• Zusätzlich sollten zur Vermeidung von VFD-Störsignalen und Regelkreisen separate isolierte Stromversorgungen verwendet werden, um Steuergeräte, Instrumente und Industrie-Computer mit Strom zu versorgen.