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伊萊電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出解決方案（下）
發(fā)布時(shí)間：2023-10-07 08:17:17來源：伊萊（深圳）電氣有限公司
信號(hào)剩余 波紋可以通過L和C進(jìn)行調(diào)節(jié)。%一%的波紋電壓?？色@得成本效益比。有些情況下，需要采取附加措施。對(duì)稱正弦濾波器盡管具有自己的優(yōu)勢(shì)，但是并不能解決某些問題，因?yàn)楸M管安裝了濾波器，但仍然存在對(duì)地脈沖信號(hào)。這些問題包括：、軸承損壞、寄生接地電流、需要使用屏蔽電動(dòng)機(jī)電纜、電動(dòng)機(jī)電纜長度有限對(duì)稱和非對(duì)稱正弦輸出濾波器本產(chǎn)品是伊萊完善的模塊化正弦濾波器概念，目前在市場上是相對(duì)稀少的。它由傳統(tǒng)的對(duì)稱和附加非對(duì)稱正弦濾波器模塊組成，可以定制以滿足任意要求。通過創(chuàng)新的回路結(jié)構(gòu)和附加中間DC鏈路，附加模塊能夠向任意位置送出對(duì)稱干擾信號(hào)。
電纜屏蔽和寄生接地電流 從EMI遏制的角度，需要使用屏蔽電機(jī)電纜來避免在約~MHz的頻率范圖內(nèi)，輻射干擾與主電源電纜的反饋耦合。
然而，這種EMC措施只有在電機(jī)電纜的屏蔽端部與電機(jī)和變頻器地線直接接觸的情況下才有效一如果 可能的話，在高頻低阻抗的條件下，并且盡量增大面積。這確保干擾電流基本上通過較短路線流回到源端。 正常情況下，變頻器在接地網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，并且不存在任何電勢(shì)隔離。因此.變頻器電機(jī)與此屏蔽電機(jī)電纜的 幾何擴(kuò)展構(gòu)成導(dǎo)電元件相對(duì)于地電位的寄生電容。如果變頻器中發(fā)生可用DC電壓斬波，則在電壓電位跳變期 間，大量脈沖電流通過寄生電容流入大地。電纜屏蔽層上的干擾電流水平取決于dv/dt和寄生電容的數(shù)值（ I=C*dv/dt）。當(dāng)電機(jī)電纜的長度約米時(shí)，不管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定功率等級(jí)如何，超過A的脈沖電流峰值 并不罕見。這些電流的諧波譜可能會(huì)達(dá)到若干MHz的范圍。電機(jī)電纜的屏蔽層由于存在編織，具有非常大的表面積和足夠的截面積承載這些電流。因此，在很寬的頻率范圍內(nèi)，屏蔽層固有極低的阻抗。由于表面積較 大，趨膚效應(yīng)造成的損耗降至較低。
另一方面，電纜屏蔽層的接地不充分(所謂的“豬尾”）對(duì)于所考慮的 頻率范圍的阻力非常大，常常抵消掉期望的屏蔽效應(yīng)。 如果電機(jī)電纜附近有并排鋪設(shè)的控制電纜或電子元件，脈沖HF電流流過其幾何擴(kuò)展以及所產(chǎn)生的寄生電容， 轉(zhuǎn)而通過電容耦合對(duì)附近設(shè)備造成不可容忍的形響。 如果附近元件緊靠電機(jī)電纜，導(dǎo)體環(huán)和屏蔽電流的高dv/dt值還將導(dǎo)致磁耦合，從而還可能造成不允許發(fā)生 的影響。 另外，流過屏蔽層的電流必須由變頻器提供。這些電流不只有依賴于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定值，還依賴結(jié)構(gòu)的幾何擴(kuò)展。對(duì)于較小的功率額定值，此現(xiàn)象的結(jié)果，特別是對(duì)于電機(jī)電纜較長的情況，可能是必須使用更高一級(jí)規(guī)格的變頻器，以便提供負(fù)載所需電流以及通過接地的寄生電流。一個(gè)變頻器支持若干個(gè)并聯(lián)電動(dòng)機(jī)可能會(huì) 造成問題。若干屏蔽電纜的并聯(lián)將導(dǎo)致相對(duì)較高的總電容，從而產(chǎn)生較高的屏蔽電流。然而，若干個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并聯(lián)會(huì)產(chǎn)生更多問題。通過電機(jī)和整個(gè)系統(tǒng)的寄生電流會(huì)明顯影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。 軸承損壞必須屈服兩種不同的物理事件:軸電壓（或者轉(zhuǎn)子電壓）是一種電感性電壓，由于定子和轉(zhuǎn)子的通量密度不同而在電機(jī)軸上感應(yīng)而生。軸電壓重要的影響因素是電動(dòng)機(jī)的長度。只要軸承內(nèi)的潤滑油膜完好無損，電壓就持續(xù)積累，直到后面，補(bǔ)償 電流流向大地。此時(shí)，阻力較小的路徑將通過電機(jī)軸承。此軸承電流（I）在經(jīng)過一段時(shí)間之后，通常會(huì)導(dǎo) 致軸承變干，從而電機(jī)出現(xiàn)故障。使用陶瓷軸承可以在一定程度上緩解此現(xiàn)象。軸承電壓是一鐘非對(duì)稱(共模)電壓，由于電動(dòng)機(jī)外殼、定子和轉(zhuǎn)子之間存在電容耦合（C,C和C）而發(fā)生，并導(dǎo)致軸承（Cbeaning、UBeaning）的靜電放電電流(Idv/dt和IEDM).更準(zhǔn)確地說，此軸承電壓產(chǎn)生兩 個(gè)不同的電流:在運(yùn)行的前幾分鐘，軸承潤滑劑還冷的時(shí)候，由于dv/dt的原因，流過Cbeaning的電流為 ~mA（Idv/dt）。一般來說.這些可以忽略的電流并不會(huì)導(dǎo)致軸承的任何損壞。很快，當(dāng)潤滑油膜變熱 后，可以測(cè)得 ~A的峰值電流（IEDM）。這些閃絡(luò)在軸承表面留下小坑。由于表面受損，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)性能 越來越差，使用壽命很大縮短。通常，軸承電壓為~V。但由于此電壓直接取決于主電源的電壓，所以 當(dāng)電源電壓較高時(shí)，軸承以超過正比的速度迅速損壞。對(duì)于非屏蔽電機(jī)電纜，電纜電容（Ccable），從而電纜電流（Icable），相對(duì)較小。電機(jī)內(nèi)部的寄生電容 占主導(dǎo)地位。理想情況下，寄生電流經(jīng)過電機(jī)外殼流入大地（IC）。
然而，如果電機(jī)接地不足，將產(chǎn)生附 加阻抗（Imp），限制了電流（IC）。由于附加阻抗的原因，由于附加姐抗的原因,C、C和Cbeaning處的 電位勢(shì)迅速升高。另外，軸承電流的數(shù)值也很大增加，并通過軸承完全流入大地（Ibeaning）；此時(shí)，滾 珠軸承，從而整個(gè)電機(jī)的使用壽命縮短至數(shù)小時(shí)?？陕勗肼曀脚c前述問題狀況相比，開關(guān)頻率造成的電機(jī)嘯聲似乎可以忽略。然而，對(duì)于與供暖，通風(fēng)和空調(diào)技術(shù)（ HVAC）有關(guān)的應(yīng)用，噪聲將通過空氣管或供暖管道傳播到整座建筑物，所以必須考慮此問題。輸出側(cè)問題解決方案出于成本、時(shí)間和空間原因，一般先嘗試在不增加元件的情況下解決問題。然而，電機(jī)或系統(tǒng)失效所產(chǎn)生的 后續(xù)成本常常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)防性干擾遏制措施的成本。當(dāng)決定增加元件來提離可靠性與運(yùn)行安全性時(shí)，可選擇下述方案:、dv/dt扼流圈和濾波器（低電感，幾乎不降低動(dòng)態(tài)控制）、電機(jī)扼流圈(電感增加，信號(hào)平滑改善，但是不通用于各類受控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))、正弦輸出濾波器（高L和C，優(yōu)化輸出信號(hào)，但是不通用）傳統(tǒng)的對(duì)稱正弦波輸出濾波器傳統(tǒng)的對(duì)稱正弦輸出濾波器為LC低通濾波器，將相間變頻器的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成為平滑的正弦曲線。此過程符合干擾遏制技術(shù)的基本原理;在噪聲源頭而非現(xiàn)場采取必要的措施。本產(chǎn)品應(yīng)該視為是一個(gè)模塊化 系統(tǒng)，其中對(duì)稱濾波器部分可以自主連接，但是非對(duì)稱部分必須與對(duì)稱模塊配合連接。集兩種解決方案于一 身。通過配合使用，此解決方案實(shí)現(xiàn)了下述益處:、徹底消除軸承損壞、可以使用非屏蔽電機(jī)電纜而不會(huì)降低抗擾度、沒有biggest電纜長度限制、幾乎徹底消除接地脈沖電流、對(duì)臨近電纜和設(shè)備沒有干擾、消除變頻器附加損耗、降低輸入側(cè)的遏制效應(yīng)由于變頻器在大地參照網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，所以在輸出側(cè)采取的大部分措施亦將影響輸入側(cè)的行為（反之亦然）。當(dāng)使用本產(chǎn)品后，幾乎沒有脈沖干擾電流進(jìn)入大地，因此EMC主電源輸入濾波器的非對(duì)稱部分可以省去，從而降低了總成本。
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