风光变频器在制药行业上的应用及电磁兼容———风光变频器在制药

［摘要］：本文介绍了变频器在发酵行业DCS系统上的应用，滤波器件的选择，及安装时应注意的事项。［关键词］： 电机 流量计 直流调速 工控摘要 ：本文介绍了变频器在发酵行业DCS系统上的应用，滤波器件的选择，及安装时应注意的事项。关键词：变频器     电磁干扰     电磁兼容Abstract:This article introduces the application of inverter in the yeast- industry DCS system, the choice of the filter, and some items in installation should pay attention to.Key words: Inverter   EMI     EMC1 引言发酵行业是现代生物工程重要组成部分，特别是制药、味精、柠檬酸、黄原胶等新型发酵行业，近几年来得到迅速的发展，由于生产的是原料药，所以都离不开发酵罐这一核心，随着产品产量和新品种的不断增加，对发酵罐的搅拌速度也要求不一，不同时段需要不同的调整。针对大的负载比较多、耗电量比较大、发酵周期比较长的情况下，近几年来我们在全国发酵行业做了不少设备改造，即满足了生产工艺要求，又节省了不少资源。变频器在发酵罐上的应用日益普及，为该行业的工业自动化控制提供了良好的生产及工艺效益。但随着自动化程度的不断提高，自动化设备对电源污染的程度也越来越深，相应的对自动控制系统的干扰也越来越强，对电源滤波、净化，取得相对稳定的绿色电源的要求也越来越高。随着电力电子技术的发展,家用电器,工业电器和计算机网络的日益发达,电磁环境日益复杂和恶化,使得电气电子产品的电磁兼容性EMC，电磁干扰EMI与电磁抗EMS问题受到各国政府和生产企业的重视,电子电气产品的电磁兼容性EMC是一项非常重要的质量指标,它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性,而且还可能影响到其它设备和系统的正常工作,关系到电磁环境的保护问题.为了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始执行EMC标准,尤其是在欧洲国家,EMC的性能已经成为法律性的指标,成为电子产品厂商必须通过的指标之一.
    国际上对电磁兼容（EMC或EMI）的设计及应用已有比较明确的法律及法规，对电子设备的干扰及被干扰、电源的谐波含量都有明确的规定。由于我国EMC技术起步较晚,无论是理论,技术水平还是相关产品(测试仪器,屏蔽材料,滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远,因此在实践方面也相对落后.但是，在一些工业生产自动化程度相对较高的场合，电磁兼容的意义已相对明显，有些电子设备对电磁干扰非常的敏感，已至于无法正常工作.2 噪音的类型及对策1）干扰传播的途径主要是传导和辐射传导干扰：干扰的根源是电压/电流产生不必要的变化，这种变化通过导线直接传递给其他设备造成危害。辐射干扰:现象的产生是与天线分不开的，根据“天线原理”，如果导线的长度与波长相等，很容易产生电磁波。总之，当设备和导线的长度比波长短时，主要的问题是传导干扰，当它们的尺寸比波长长时，主要的问题是辐射干扰。另外，环境中还存在着一些短暂的高能脉冲干扰，这些干扰对电子设备危害很大，一般称这种干扰为瞬态干扰，瞬态干扰可以通过电缆进入设备，也可以以宽带辐射干扰的形式对设备造成影响。2)电压/电流的变化通过导线传输时有两种状态，即共模和差模。设备的电源线、信号线等的通信线、与其他设备或外围设备相互交换的通信线路，至少有两根导线，这两根导线作为往返线路的输送电力或信号，但在这两根导线之间还有另一种导线地线。干扰电压电流有两种方式：一种两根导线分别作为往返线路传输即为差模；另一种是两根导线做去路，地线做返回传输即为共模。对于差模电压，一根导线上是（线间电压）/2，而另一根导线上是（线间电压）/2，因而是平衡的。但共模电压，两根导线上相同。当两种模式同时存在时，两根导线对地的电压不同， 因此，当两根导线对地线电压或电流不同时，可通过下列方法求出两种模式的成分：UN=（U1-U2）/2UC=（U1+U2）/2IN=（I1-I2）/2IC=（I1+I2）/23)接地是电子设备的一个重要问题：1、接地使整个电路系统中的所有电路都有一个公共的参考零电位，也就是各个电路的地之间没有电位差，保证电路系统能稳定的工作。2、防止外界电磁场的干扰，机壳接地为瞬态干扰提供了泄放通道，也可使因静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，可获得良好的屏蔽效果。3、保证安全运行，当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备损坏，当设备绝缘不好造成设备接地时，可避免人为触电。总之，接地是抑制噪声、防止干扰的主要办法之一。设计良好的接地系统是以很低的成本防止不希望有的干扰和发射。4)电缆是高效的电磁波接收天线和辐射天线，同时也是干扰的良好通道。使用屏蔽电缆也许是能解决电缆辐射的问题，但是在使用屏蔽电缆的情况下，屏蔽层合理的接地是解决电缆干扰的重要问题，不正确的接地点选择等问题都将使屏蔽线出现干扰问题。