晶闸管中频电源运行中的抗干扰问题研究.docx

晶闸管中频电源运行中的抗干扰问题研究.docx晶闸管中频电源运行中的抗干扰问题研究1引言随着电力电子技术的发展和电力电子元器件制造水平的捉高,中频感应加热技术F1臻完善。中频感应加热以其便捷高效的加热性能止逐步収代煤、油等燃料加热而成为工业加热的首选方式。作为感应加热装置的电源,KGPS(晶闸管静止变频装置)与传统BPS机组(中频发电机组)相比,负载适应性强,效率高,易于形成自动加热线,已在工业加热领域得到越來越广泛的应用。无论是锻造、铸造还是热处理牛产线,作为前端加热工序中的关键设备,KGPS电源一旦出现故障,就会直接造成整条生产线停产。所以,KGPS电源运行的可靠性值得重点关注。实际应用中,可控硅电源所在现场环境条件往往较差,振动强,温度髙,灰尘多,同时作为复杂的交一直一交变频系统,电源运行屮较易受到各种干扰信号的影响,特别对电源触发系统和保护系统的影响尤为显著。当KGPS电源触发系统电路受到干扰时,往往造成电源启动性能下降;当保护系统电路受到干扰时,会造成保护环节(过流、过压等)谋动作,导致电源频繁跳闸,不能正常工作,其至造成保护失灵,损坏功率元件,引发设备事故。由于干扰信号的随机性,对于此类故障的分析诊断比较困难,稍有不慎,还有可能造成故障扩人。所以,对可控硅中频电源运行中涉及到的各种干扰信号进行综合分析,研究确定相应的抗干扰桔施,对于提高中频电源运行可靠性具有重耍意义。2KGPS电源运行中的主要干扰信号1电场干扰在国内外的电磁兼容标准中,把电场干扰常定名为射频干扰。电场干扰的强弱首先与电场强度冇关,控制线路所处环境电场强度越大,受到的干扰越强。电场干扰还与频率冇关,射频频率越低,其发射能力越弱,形成对外十扰的作用也越小。具体到感应加热装置,因为变频器发出的电场频率远远低于0・5MHz(),相对于磁场干扰而言,电场干扰强度很小,只有逆变晶闸管导通和截止的转换过程中,换相频率较高,阴极和阳极问电压的变化du/dt可能产生有效的空间电场干扰。2磁场干扰在带电母线周囤存在着与母线电流同频率的磁力线,磁力线匝链控制线就会在控制线中感应电流,造成控制信号畸变,从而产牛:磁场干扰。it]磁力线匝链控制电路板或信号检测电路板,也会产生有效的磁场干扰。在变频柜中,电场和磁场干扰都存在,就干扰强度而言,磁场干扰强度人于电场干扰,特别是逆变主电路所有母线屮都载有很大的屮频电流,其周围的磁场很强,因此产生的干扰不容忽视,应重点抑制。3传导干扰传导干扰分为两部分,一是为感应加热变频器供电的电网屮如果还有其他用电设备,尤其是大功率的用电设备,如电动机、电容器柜等,那么这些设备在启动、停机等操作过程中都会产生干扰脉冲电压,并会沿三相电源线传导进入感应加热变频电源,这部分属于外来的传导干扰;另一部分是变频器正常运行时在内部产生的传导干扰,如逆变换相产生的电压尖峰,也会通过各种不同的传导途径进入主控制板形成十扰,这部分属于内部的传导十扰。3抗干扰的若干措施1电磁屏蔽对于电场干扰和磁场干扰而言,电磁屏蔽是最常见、最有效的一种抗干扰措施,它属于被动的抗扰描施。电磁屏蔽虽不能降低电场或磁场干扰信号的强度,但可以削弱电磁干扰信号对正常工作线路的影响。电场屏蔽主要用于削弱电场干扰,在变频器柜屮,主控制板最好女装在铁箱内,铁箱与壳体一起连接到大地,这就形成一道冇效的电场屏蔽。任何控制信号在导线中传输时都