आवृत्ति कनवर्टर हस्तक्षेप समस्याओं का समाधान

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फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर में एक रेक्टिफायर सर्किट और एक पल्स वोल्टेज तरंग उत्पन्न करने वाला सर्किट शामिल होता है। इनपुट प्रत्यावर्ती धारा को कनवर्टर और स्मूथिंग सर्किट द्वारा ठीक किया जाता है, और डीसी वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है। डीसी वोल्टेज को इन्वर्टर के माध्यम से विभिन्न चौड़ाई के पल्स वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है (जिसे पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन वोल्टेज, पीडब्लूएम कहा जाता है)। मोटर चलाने के लिए इस पीडब्लूएम वोल्टेज का उपयोग करके मोटर टॉर्क और गति को समायोजित किया जा सकता है। यह कार्य सिद्धांत निम्नलिखित तीन प्रकार के विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की ओर ले जाता है: 1. हार्मोनिक इंटरफेरेंस रेक्टिफायर सर्किट हार्मोनिक धाराएं उत्पन्न करेंगे। यह हार्मोनिक धारा बिजली आपूर्ति प्रणाली की प्रतिबाधा में वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करती है, जिससे वोल्टेज तरंग रूप में विकृति आती है। यह विकृत वोल्टेज कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में हस्तक्षेप का कारण बनता है (क्योंकि अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरण केवल साइन वेव वोल्टेज स्थितियों के तहत ही काम कर सकते हैं)। एक सामान्य वोल्टेज विरूपण साइन तरंग के शीर्ष का चपटा होना है। जब हार्मोनिक धारा स्थिर होती है, तो कमजोर बिजली आपूर्ति के मामले में वोल्टेज विरूपण अधिक गंभीर होता है। इस हस्तक्षेप की विशेषता यह है कि यह उपकरण और आवृत्ति कनवर्टर के बीच की दूरी की परवाह किए बिना, समान पावर ग्रिड का उपयोग करने वाले उपकरणों में हस्तक्षेप करेगा। 2. रेडियो फ्रीक्वेंसी संचालित उत्सर्जन हस्तक्षेप। चूँकि लोड वोल्टेज पल्स-आकार का होता है, पावर ग्रिड से इन्वर्टर द्वारा खींचा गया करंट भी पल्स-आकार का होता है। इस पल्स करंट में बड़ी संख्या में उच्च-आवृत्ति घटक होते हैं, जो रेडियो फ्रीक्वेंसी हस्तक्षेप बनाते हैं। इस हस्तक्षेप की विशेषता यह है कि यह उपकरण और आवृत्ति कनवर्टर के बीच की दूरी की परवाह किए बिना, समान पावर ग्रिड का उपयोग करने वाले उपकरणों में हस्तक्षेप करेगा। 3. रेडियो फ़्रीक्वेंसी विकिरण हस्तक्षेप रेडियो फ़्रीक्वेंसी विकिरण हस्तक्षेप फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के इनपुट केबल और आउटपुट केबल से आता है। रेडियो फ़्रीक्वेंसी संचालित उत्सर्जन हस्तक्षेप की उपर्युक्त स्थिति में, जब फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के इनपुट केबल पर रेडियो फ़्रीक्वेंसी हस्तक्षेप धारा होती है, क्योंकि केबल एंटीना के रूप में कार्य करती है, विद्युत चुम्बकीय तरंग विकिरण अनिवार्य रूप से उत्पन्न होगा, जिसके परिणामस्वरूप विकिरणित हस्तक्षेप होगा। इन्वर्टर आउटपुट केबल पर प्रसारित पीडब्लूएम वोल्टेज में समृद्ध उच्च-आवृत्ति घटक भी होते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय तरंग विकिरण उत्पन्न करेंगे और विकिरण हस्तक्षेप करेंगे। विकिरणित हस्तक्षेप की विशेषता यह है कि जब अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण इन्वर्टर के करीब होते हैं, तो हस्तक्षेप गंभीर हो जाता है। विद्युत चुम्बकत्व के मूल सिद्धांतों के अनुसार, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप बनाने के लिए तीन तत्व मौजूद होने चाहिए।: विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के स्रोत, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के मार्ग, और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील प्रणालियाँ। हस्तक्षेप को रोकने के लिए हार्डवेयर विरोधी हस्तक्षेप और सॉफ्टवेयर विरोधी हस्तक्षेप का उपयोग किया जा सकता है। उनमें से, हार्डवेयर विरोधी हस्तक्षेप सबसे बुनियादी और महत्वपूर्ण हस्तक्षेप विरोधी उपाय है। आम तौर पर, हस्तक्षेप को दो पहलुओं से दबाया जाता है: विरोधी हस्तक्षेप और दमन। समग्र सिद्धांत हस्तक्षेप स्रोतों को दबाना और समाप्त करना है, सिस्टम में हस्तक्षेप के युग्मन चैनल को काट देना है, और हस्तक्षेप संकेतों के प्रति सिस्टम की संवेदनशीलता को कम करना है। इंजीनियरिंग में विशिष्ट उपाय अलगाव, फ़िल्टरिंग, परिरक्षण, ग्राउंडिंग और अन्य तरीकों को अपना सकते हैं। क्षेत्र में हस्तक्षेप को संबोधित करने के लिए मुख्य कदम निम्नलिखित हैं: 1. सॉफ़्टवेयर-हस्तक्षेप-विरोधी उपायों का उपयोग करें: विशेष रूप से, आवृत्ति कनवर्टर की वाहक आवृत्ति को आवृत्ति कनवर्टर के मानव-मशीन इंटरफ़ेस के माध्यम से कम किया जाता है, और मान को उचित सीमा तक कम किया जाता है। यदि यह विधि काम नहीं करती है, तो केवल निम्नलिखित हार्डवेयर-विरोधी हस्तक्षेप उपाय ही अपनाए जा सकते हैं। 2. सही ग्राउंडिंग करें: विशिष्ट ऑन-साइट जांच के माध्यम से, हम देख सकते हैं कि साइट पर ग्राउंडिंग की स्थिति आदर्श नहीं है। सही ग्राउंडिंग न केवल सिस्टम में बाहरी हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबा सकती है, बल्कि बाहरी दुनिया में उपकरण के हस्तक्षेप को भी कम कर सकती है। आवृत्ति कनवर्टर के हस्तक्षेप को हल करने के लिए यह सबसे प्रभावी उपाय है। विशेष रूप से कहें तो, इसका अर्थ निम्नलिखित करना है:: (1) इन्वर्टर का मुख्य सर्किट टर्मिनल ई ग्राउंडेड होना चाहिए। ग्राउंडिंग को इन्वर्टर की मोटर के साथ साझा किया जा सकता है, लेकिन अन्य उपकरणों के साथ साझा नहीं किया जा सकता है। एक अलग ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड स्थापित किया जाना चाहिए, और ग्राउंडिंग बिंदु कमजोर वर्तमान उपकरण के ग्राउंडिंग बिंदु से जितना संभव हो उतना दूर होना चाहिए। इसी समय, आवृत्ति कनवर्टर ग्राउंडिंग कंडक्टर का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 4 मिमी 2 से कम नहीं होना चाहिए, और लंबाई 20 मीटर के भीतर नियंत्रित की जानी चाहिए। (2) अन्य इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के ग्राउंडिंग तारों में सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग और वर्किंग ग्राउंडिंग को अलग-अलग ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से सुसज्जित किया जाना चाहिए, और अंत में वितरण कैबिनेट के विद्युत ग्राउंडिंग बिंदु में विलय कर दिया जाना चाहिए। नियंत्रण सिग्नल की परिरक्षण भूमि और मुख्य सर्किट तार की परिरक्षण भूमि को भी अलग-अलग ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से सुसज्जित किया जाना चाहिए, और अंत में वितरण कैबिनेट के विद्युत ग्राउंडिंग बिंदु में विलय कर दिया जाना चाहिए। 4. शील्ड हस्तक्षेप स्रोत। हस्तक्षेप स्रोतों को बचाना हस्तक्षेप को दबाने का एक बहुत प्रभावी तरीका है। आमतौर पर फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर को उसके विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को लीक होने से रोकने के लिए लोहे के आवरण से परिरक्षित किया जाता है, लेकिन फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर की आउटपुट लाइन को स्टील पाइप के साथ सबसे अच्छी तरह से संरक्षित किया जाता है और एक चुंबकीय रिंग को 3-4 बार समानांतर और घाव करके स्थापित किया जाता है, जो उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक्स, विशेष रूप से बाहरी संकेतों (नियंत्रक से) को दबाने में मदद करता है। इन्वर्टर को नियंत्रित करते समय (4 ~ 20mA सिग्नल का आउटपुट), नियंत्रण सिग्नल लाइन को जितना संभव हो उतना छोटा होना आवश्यक है (आम तौर पर भीतर) 20 मीटर), और एक परिरक्षित मुड़ जोड़ी का उपयोग करना चाहिए, और मुख्य सर्किट लाइन (एसी380) और नियंत्रण लाइन (एसी220वी) से पूरी तरह से अलग होना चाहिए। इसके अलावा, सिस्टम में इलेक्ट्रॉनिक संवेदनशील उपकरण लाइनों को भी परिरक्षित मुड़ जोड़े, विशेष रूप से दबाव संकेतों की आवश्यकता होती है। और सिस्टम में सभी सिग्नल लाइनों को मुख्य सर्किट लाइनों और नियंत्रण लाइनों के समान पाइप या तार के गर्त में नहीं रखा जाना चाहिए। परिरक्षण के प्रभावी होने के लिए, परिरक्षण परत को विश्वसनीय रूप से ग्राउंड किया जाना चाहिए। 5. उचित वायरिंग विशिष्ट तरीकों में शामिल हैं: (1) उपकरण की बिजली लाइनें और सिग्नल लाइनें इन्वर्टर की इनपुट और आउटपुट लाइनों से यथासंभव दूर होनी चाहिए: (2) अन्य उपकरणों की बिजली लाइनों और सिग्नल लाइनों को इन्वर्टर की इनपुट और आउटपुट लाइनों के समानांतर होने से बचना चाहिए। ； यदि उपरोक्त विधियाँ अभी भी काम नहीं करती हैं, तो निम्न विधियों को जारी रखें। 6. हस्तक्षेप का अलगाव तथाकथित हस्तक्षेप का अलगाव सर्किट पर हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील भागों से हस्तक्षेप के स्रोत को अलग करने को संदर्भित करता है ताकि वे विद्युत रूप से जुड़े न हों। आमतौर पर, चालन हस्तक्षेप से बचने के लिए बिजली आपूर्ति और एम्पलीफायर सर्किट जैसे नियंत्रकों और ट्रांसमीटरों के बीच बिजली लाइन पर एक अलगाव ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। शोर अलगाव ट्रांसफार्मर का उपयोग बिजली अलगाव ट्रांसफार्मर के रूप में किया जा सकता है। 7. सिस्टम लाइन में फ़िल्टर उपकरण स्थापित करें। फ़िल्टर का कार्य इन्वर्टर से बिजली की आपूर्ति और बिजली लाइन के माध्यम से मोटर तक हस्तक्षेप संकेतों को दबाना है। विद्युत चुम्बकीय शोर और नुकसान को कम करने के लिए, आवृत्ति कनवर्टर के आउटपुट पक्ष पर एक आउटपुट फ़िल्टर सेट किया जा सकता है; बिजली आपूर्ति में हस्तक्षेप को कम करने के लिए, आवृत्ति कनवर्टर के इनपुट पक्ष पर एक इनपुट फ़िल्टर सेट किया जा सकता है। यदि लाइन में नियंत्रक और ट्रांसमीटर जैसे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं, तो संचालित हस्तक्षेप से बचने के लिए उपकरण की बिजली लाइन पर एक बिजली आपूर्ति शोर फ़िल्टर स्थापित किया जा सकता है। फ़िल्टर को विभाजित किया जा सकता है: (1) आमतौर पर इनपुट फिल्टर दो प्रकार के होते हैं: एक। लाइन फिल्टर: यह मुख्य रूप से एक प्रारंभ करनेवाला कुंडल से बना है, जो उच्च आवृत्तियों पर लाइन के प्रतिबाधा को बढ़ाकर उच्च आवृत्ति हार्मोनिक धाराओं को कमजोर करता है। बी। विकिरण फिल्टर: यह मुख्य रूप से उच्च-आवृत्ति कैपेसिटर से बना है, जो उच्च आवृत्ति और विकिरणित ऊर्जा के साथ हार्मोनिक घटकों को अवशोषित करेगा। (2) आउटपुट फिल्टर भी एक प्रारंभ करनेवाला कुंडल से बना है। यह आउटपुट करंट में उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक घटकों को प्रभावी ढंग से कमजोर कर सकता है। यह न केवल हस्तक्षेप-विरोधी की भूमिका निभाता है, बल्कि मोटर में उच्च-क्रम हार्मोनिक्स द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक करंट के कारण होने वाले अतिरिक्त टॉर्क को भी कमजोर कर सकता है। आवृत्ति कनवर्टर के आउटपुट अंत में हस्तक्षेप-विरोधी उपायों के संबंध में, निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए:: एक। कैपेसिटर को फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के आउटपुट सिरे से कनेक्ट करने की अनुमति नहीं है, ताकि इन्वर्टर ट्यूब चालू (बंद) होने पर एक बड़ी पीक चार्जिंग (या डिस्चार्जिंग) धारा उत्पन्न करने और इन्वर्टर ट्यूब को नुकसान पहुंचाने से बचा जा सके; बी। जब आउटपुट फिल्टर एलसी सर्किट से बना होता है, तो कैपेसिटर से जुड़े फिल्टर का किनारा मोटर साइड से जुड़ा होना चाहिए। 8. रिएक्टरों का उपयोग करके आवृत्ति कनवर्टर के इनपुट करंट में कम आवृत्ति वाले हार्मोनिक घटकों (5वें हार्मोनिक, 7वें हार्मोनिक, 11वें हार्मोनिक, 13वें हार्मोनिक, आदि) का अनुपात बहुत अधिक है। संभवतः अन्य उपकरणों के सामान्य संचालन में हस्तक्षेप करने के अलावा, वे बड़ी मात्रा में प्रतिक्रियाशील शक्ति का भी उपभोग करते हैं, जो लाइन के पावर फैक्टर को बहुत कम कर देता है। इनपुट सर्किट के साथ श्रृंखला में एक रिएक्टर डालना कम हार्मोनिक धाराओं को दबाने का एक प्रभावी तरीका है। विभिन्न वायरिंग स्थितियों के अनुसार, मुख्य रूप से दो प्रकार होते हैं:: (1) एसी रिएक्टर: बिजली की आपूर्ति और इन्वर्टर के इनपुट पक्ष के बीच श्रृंखला में कनेक्ट करें। इसके मुख्य कार्य हैं: एक। हार्मोनिक धाराओं को दबाने से, शक्ति कारक (0.75-0.85) तक बढ़ जाता है; बी। इन्वर्टर पर इनपुट सर्किट में सर्ज करंट का प्रभाव कमजोर हो जाता है; सी। असंतुलित विद्युत आपूर्ति वोल्टेज का प्रभाव कमजोर हो जाता है। (2)डीसी रिएक्टर: रेक्टिफायर ब्रिज और फिल्टर कैपेसिटर के बीच श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। इसका कार्य अपेक्षाकृत सरल है, जो इनपुट करंट में उच्च-क्रम वाले हार्मोनिक घटकों को कमजोर करना है। हालाँकि, यह पावर फैक्टर को बेहतर बनाने में एसी रिएक्टर की तुलना में अधिक प्रभावी है, जो 0.95 तक पहुंच सकता है, और इसमें सरल संरचना और छोटे आकार के फायदे हैं। चित्र 1 आवृत्ति कनवर्टर हस्तक्षेप को हल करने के लिए एक विशिष्ट समाधान है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के हस्तक्षेप-विरोधी उपायों में मुख्य रूप से फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर की आने वाली लाइन पर एसी रिएक्टर और फ़िल्टर स्थापित करना शामिल है। इनकमिंग और आउटगोइंग लाइनों के लिए शील्डेड केबल का उपयोग किया जाता है। सभी केबलों की परिरक्षण परतों को रिएक्टर, फिल्टर, फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर और मोटर के सुरक्षात्मक आधार के साथ ग्राउंड किया जाता है, और ग्राउंडिंग बिंदु को अन्य ग्राउंडिंग बिंदुओं से अलग किया जाता है और पर्याप्त दूरी पर बनाए रखा जाता है। साथ ही, इन्वर्टर के सिग्नल केबल और पावर केबल को समानांतर में व्यवस्थित न करें। इसके अलावा, आवृत्ति कनवर्टर को सिग्नल और नियंत्रण लूप के साथ हस्तक्षेप करने से रोकने के लिए, नियंत्रक, उपकरण और औद्योगिक कंप्यूटर को बिजली देने के लिए एक अलग पृथक बिजली आपूर्ति का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।