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變頻工況下(xià)電磁流量計(jì)信号失真研(yan)究
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摘要:用變(bian)頻器來調節(jiē).控制供水流(liú)量的方法方(fang)便.節能☀️但在(zài)線監測系統(tǒng)的流量信号(hào)易受變頻器(qi)影響而出現(xiàn)🌍信号失真和(he)信号大幅度(dù)波動。本文根(gēn)據電磁流量(liang)計
和變頻器(qì)同時使用出(chū)現的幹擾現(xian)象分析了幹(gàn)擾的有關問(wèn)題并且對這(zhè)種信号失真(zhēn)和信号波動(dong)現🙇♀️象進行了(le)深入🐉研究提(tí)出了用信号(hào)隔離的方法(fa)可消除變🔱頻(pin)器對‼️流量信(xìn)号幹擾的方(fang)案。實際應用(yong)表明這些技(jì)術有較好的(de)抗幹擾效果(guǒ)。
随着電力電(diàn)子技術的進(jin)步變頻調速(sù)技術得到飛(fei)速發☎️展變頻(pín)調速以其良(liáng)好的調速性(xìng)能.顯著的節(jiē)能效果.啓動(dong)時對電網沖(chong)擊小等優點(dian)在流量控制(zhì)❄️與調節、換熱(rè)系統中得到(dào)了廣泛的應(yīng)用同時,在流(liú)量測量中電(dian)磁流量計測(ce)量正确、可靠(kao)因💰而他們被(bèi)廣泛的應用(yòng)在-起。但是在(zài)應用中發現(xian)變頻器對周(zhou)圍的電磁流(liú)量計及其他(tā)監測監控設(she)備存在着污(wū)染現象表現(xiàn)爲:當🧡變頻器(qi)在變頻工況(kuàng)運行時電磁(cí)流量計的信(xin)号嚴重✨失真(zhēn)變頻器停止(zhǐ)運㊙️行時監測(ce)數據恢複了(le)正常。爲了解(jiě)決流量在線(xian)監測系統在(zài)變頻工況下(xia)信号受幹擾(rao)24的問題對在(zài)線監測系統(tǒng)本身的抗幹(gàn)擾進行了一(yi)些探讨結合(hé)自己的工程(cheng)💞實踐提出了(le)在流量信号(hào)采集的輸入(rù)端加入信号(hao)隔離裝置✊01的(de)方法在實際(jì)應用中效果(guo)明顯。
1.變頻器(qi)的變頻幹擾(rǎo)
變頻器的整(zheng)流橋對電網(wang)來說是非線(xian)性負載輸人(rén)和輸☔出電🐅流(liú)中都含有很(hěn)多的高次諧(xié)波成分。有資(zī)料表明輸💔人(ren)電流中的5次(cì)😄諧波和7次諧(xié)波的諧波分(fen)☔量是最大的(de)分💜别是50Hz基波(bo)的70%和80%它們以(yi)各種方式把(ba)自己的能量(liang)傳遞出去其(qí)中以電磁波(bō)的💋方式爲主(zhu)對電網内的(de)其他電子電(dian)🙇🏻設備産生諧(xie)波幹擾引起(qǐ)測控系統監(jiān)控系統失準(zhǔn)失靈嚴重破(po)壞了系統的(de)穩定性其中(zhong)對電磁流量(liàng)計的幹擾更(gèng)爲嚴重:另外(wai)變頻器的逆(ni)變器大多采(cǎi)用PWM"技術當作(zuò)高速切換時(shi)産生大量的(de)耦合噪聲對(dui)電子設備也(ye)産生嚴重的(de)幹擾。變頻器(qì)的高次諧波(bō)傳輸方式與(yu)一般的電磁(cí)幹擾途徑比(bǐ)較類似,主要(yao)有電路藕合(hé).感應藕合和(he)🌐空中👄輻射幾(jǐ)種方式。其中(zhong)🙇🏻電路藕🌏合是(shì)因爲輸人電(dian)🌐流爲非正弦(xián)波使網絡電(dian)壓産生畸變(biàn)影響其他設(shè)🌈備正常工作(zuò)感♋應藕合是(shi)因爲當變頻(pín)器和其他設(she)備距離比較(jiao)近時電🔞感産(chan)生的電磁感(gǎn)🧡應或電容産(chǎn)生的靜電感(gan)應通過線間(jian)感應的方式(shì)傳😘播,諧波以(yǐ)感應方式藕(ou)合到其他設(she)備中❤️去空中(zhong)輻射是以電(dian)磁波方式向(xiang)空中輻🎯射這(zhè)是高頻率諧(xié)波的主要傳(chuan)播方式。
2、變頻(pin)工況下流量(liang)信号失真的(de)解決
隔離器(qi)實現了輸入(ru)對輸出、對電(diàn)源的隔離電(dian)路設計因此(cǐ)🔞無需系統接(jie)地線路,也正(zhèng)是由于這種(zhǒng)信号線路❗無(wu)需✂️共地♻️的設(shè)計使得檢測(cè)和控制回路(lu)信号的穩定(dìng)性和抗幹擾(rao)能力大大增(zēng)強同時隔離(lí)電路中還增(zēng)加了濾波功(gōng)能能濾出高(gāo)次諧波從而(er)提高了整個(ge)系統🔞的可靠(kào)性。信号隔離(lí)器分⭐爲有源(yuan)和無🐆源有源(yuan)隔離⛷️器是需(xū)要外接電源(yuan),無源不需要(yào)👌外接電源隻(zhī)需要接信号(hao)源本文用的(de)就這是這種(zhong)無源隔離器(qì).圖(一)是隔離(li)🈲器的内部結(jié)構與外界連(lián)接圖對于輸(shu)出4-20mA電流的電(diàn)磁流量計信(xin)号隔離的話(hua)隻要把電磁(ci)流量計的輸(shu)出端接入信(xìn)号隔離🔞器的(de)輸入㊙️端信号(hao)隔離器的輸(shu)出端✉️接入信(xìn)号采集系統(tǒng)輸入端就可(ke)以完成隔離(li)接線簡單、快(kuài)捷同時信号(hao)隔離器在其(qi)輸入端裝有(you)濾波電容具(ju)有濾波的功(gong)能将可能會(hui)對輸入端的(de)信号産生幹(gàn)擾🈚的諧波給(gei)濾除🏃♀️掉減小(xiao)外界諧波對(dui)信号的幹擾(rǎo)增強測試數(shu)據和🏃🏻♂️控制的(de)精度。
表一是(shi)通過對量程(chéng)爲30L/min電磁流量(liang)計接入隔離(lí)器前後流量(liàng)電壓信号的(de)對比表從表(biǎo)中四組數據(ju)可以清晰的(de)得👈出三個結(jie)論:
(1)變頻器未(wèi)啓動時電磁(ci)流量計的電(dian)壓信号有波(bo)動也說㊙️明🏃♀️了(le)周圍環境的(de)确會影響電(diàn)磁流量計的(de)信💔号傳✍️遞但(dan)幹擾很小可(ke)以忽略不計(ji)。
(2)當變頻器接(jie)通時電磁流(liú)量計的電壓(ya)信号波動很(hen)大說明🎯變🏃頻(pin)🔆器确實對電(dian)磁流量計幹(gan)擾比較大,且(qie)随着✔️變頻器(qi)頻率加大而(er)加大頻率越(yuè)高幹擾越大(da)。
(3)當接通變頻(pín)器且在采集(jí)系統輸入端(duan)加信号隔離(li)時幹擾明顯(xian)被抑制達到(dao)了抑制變頻(pín)器産生的幹(gan)擾信号的目(mù)的。
3、結語
用變(biàn)頻技術控制(zhi)和調節流量(liàng)是現在流量(liàng)監測系統常(cháng)用的方法但(dàn)變頻諧波幹(gàn)擾對流量在(zài)線監控技術(shù)産生了不💔利(li)的影響如果(guǒ)能有效解決(jue)變頻幹擾變(bian)頻技術将會(huì)在要求更正(zhèng)🏒确的場合廣(guang)泛使用本文(wén)是根據自己(jǐ)的工程實踐(jiàn)提出的抗變(biàn)頻幹擾㊙️方法(fǎ)在實際🔅應用(yong)中效果明顯(xiǎn)。
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