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调控装置 信号的解决和分离

调控装置 信号的解决和分离

点击数:7887 次   录入时间:03-04 11:57:07   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础

长线传输干扰的抑制长线是相对于运算速度而言,对于纳秒(ns)级的数字电路,1m左右的连线就可当作长线来看待。信号在长线中传输会遇到3个问题:①因为线“长”,容易受到外界的干扰。②由于传输线中的分布电容和分布电感,会使信号在传输过程中产生波反射,造成波形畸变或产生噪声脉冲,导致控制系统误动作。③会使信号延时。如果电信号按波的传输速度15万km/s计算,则信号通过5m长的导线需要33.3ns,这对高速电路来讲,其影响是不可忽视的。

  变频器高次谐波的抑制,变频器高次谐波的产生变频器的主回路包括整流器和逆变器两大部分。在变频调速系统中实现调压的方法有许多种,其中常见的是PWM,即脉冲宽度调制。PWM逆变器是由三组6只大功率三极管构成的三相六脉冲电压型逆变器。三极管的导通脉冲顺序是在CPU上按可逆环形计数器的要求进行设置。逆变器的输出频率和输出电压是借改变三组大功率三极管的相位来实现脉冲宽度的调节。

  对通过PWM逆变器的输出波形进行谐波分析时,可将其分解为富氏级数,一般为由此可见,变频器的输出电压和输出电流除基波外,还含有多阶高次谐波。高次谐波的幅值(线电压)为(23/π)U,高次谐波的频率取决于锯形波的占空比(用富里哀级数进行分析是不难证明的)。与大功率的电动机主回路相比,变频器的控制回路是小能量、弱信号回路,极易遭受外界干扰致使控制系统无法工作。如上述的高次谐波通过反馈污染电网后通过线路以及电磁辐射构成了对控制信号的干扰。

  消除高次谐波对控制信号干扰的对策可通过下述的三个途径消除高次谐波对控制信号的干扰,①将高次谐波在源头进行抑制乃至消除,如采用无高次谐波产生的变频器。②将高次谐波在传播途径上给予衰减,如采用光电隔离器件,或在变频器的输入信号两线之间并接适宜的电容器。③提高控制系统抗高次谐波干扰的能力,如提高控制系统本身的电磁兼容性(EMC),包括电快速瞬变脉冲群抗扰度和射频场感应的传导骚扰抗扰度。

  模拟量模块内部的信号隔离信号隔离,包括如下的几个方面:信号在传输过程中的隔离,即在信号的发送端和接受端之间建立屏障,屏障两端之间没有电流穿越。由于隔离器具有使输入/输出在电气上完全隔离的功能,对模拟量而言,输入/输出之间没有共同的“地”。例如,外来信号不管是0~10V,或带着+10V干扰(如地电平)的10~20V,经隔离后均为0~10V.因此,实现了输入到DCS的多个外接仪表之间的信号隔离,它们之间既没有“地”的联系,又避免通道间通过公共阻抗的耦合。由于采用了电源隔离变压器,减少了电网噪声对电源电路的干扰。


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