3-bob
Raqamli invertorga umumiy nuqtai
1980-yillardan boshlab spektr tahlilidagi eng muhim o'zgarishlardan biri avval faqat analog bo'lgan asboblar klasterlarini almashtirish uchun raqamli texnologiyalardan foydalanish bo'ldi. Yuqori samarali ADClarning paydo bo'lishi bilan yangi spektr analizatorlari kiruvchi signalni bir necha yil oldin yaratilgan asboblarga qaraganda tezroq raqamlashtira oladi. Eng keskin yaxshilanishlar spektr analizatorlarining IF bo'limida sodir bo'ldi. Digital IF 1 ilg'or texnologiyalardan foydalanish tufayli tezlik, aniqlik va murakkab signallarni o'lchash qobiliyatida kuchli yaxshilanishlarni yaratdi. raqamli ishlov berish signallari.
Raqamli filtrlar
IF sxemalarini qisman raqamli amalga oshirish Agilent ESA-E seriyali analizatorlarida amalga oshiriladi. An'anaviy analog LC filtrlari va chipdagi filtrlar yordamida 1 kHz va undan kengroq ruxsat diapazonlariga erishish mumkin bo'lsa-da, eng tor ruxsat diapazonlari (1 Gts dan 300 Gts gacha) raqamli ravishda amalga oshiriladi. Shaklda ko'rsatilganidek. 3-1, chiziqli analog signal 8,5 kHz IF ga aylantiriladi va keyin faqat 1 kHz kenglikdagi tarmoqli o'tkazuvchan filtrdan o'tkaziladi. Ushbu IF signali kuchaytiriladi, keyin 11,3 kHz chastotada namuna olinadi va raqamlashtiriladi.
3-1-rasm. ESA-E seriyali qurilmalarda 1, 2, 10, 30, 100 va 300 Gts rezolyutsiya filtrlarining raqamli amalga oshirilishi
Raqamlashtirilgan holatda bo'lganligi sababli, signal tez Furye o'zgartirish algoritmi orqali uzatiladi. To'g'ri signalni aylantirish uchun analizator sobit sozlamada bo'lishi kerak (supurish yo'q). Ya'ni, konvertatsiya vaqt domeni signalida amalga oshirilishi kerak. Shuning uchun ESA-E seriyali analizatorlar raqamli tarmoqli o'tish rejimida uzluksiz supurish o'rniga 900 Gts qadam qo'shimchalaridan foydalanadi. Raqamli ishlov berish amalga oshirilayotganda 900 Gts qadamlar bilan yangilanadigan displeyda bu qadam sozlamalarini kuzatish mumkin.
Tez orada ko'rib chiqamizki, boshqa spektr analizatorlari, masalan, PSA seriyasi - to'liq raqamli IF dan foydalanadi va ularning barcha ruxsat filtrlari raqamli. Ushbu analizatorlar tomonidan taqdim etilgan raqamli ishlov berishning asosiy afzalligi taxminan 4: 1 diapazonli selektivligidir. Ushbu selektivlik eng tor filtrlarda mavjud - biz eng yaqin signallarni ajratishimiz kerak bo'lgan filtrlarda mavjud.
2-bobda biz 3 kHz analog filtr yordamida 4 kHz bilan ajratilgan ikkita signal uchun selektivlik hisoblarini amalga oshirdik. Keling, ushbu hisobni ish uchun takrorlaymiz raqamli filtrlash. Selektivlikning yaxshi modeli raqamli filtr yaqin Gauss modeli bo'ladi:
Bu erda H(D f) – filtrni kesish darajasi, dB;
D f – markazdan chastotani sozlash, Gts;
a – selektivlikni boshqarish parametri. Ideal Gauss filtri uchun a=2. Agilent analizatorlarida ishlatiladigan tozalash filtrlari 4,1:1 selektivlikni ta'minlovchi a=2,12 bo'lgan yaqin Gauss modeliga asoslangan.
Bizning misolimizdagi qiymatlarni ushbu tenglamaga almashtirib, biz quyidagilarni olamiz:
4 kHz ofsetda 3 kHz raqamli filtr faqat -14,8 dB ko'rsatgan analog filtrga nisbatan -24,1 dB ga tushdi. Raqamli filtr o'zining yuqori selektivligi tufayli juda yaqinroq signallarni ajrata oladi.
To'liq raqamli inverter
Agilent kompaniyasining PSA seriyali spektr analizatorlari birinchi bo'lib to'liq raqamli IF paketini yaratish uchun bir nechta raqamli texnologiyalarni birlashtirgan. Sof raqamli inverter foydalanuvchi uchun juda ko'p afzalliklarni beradi. Tor maydonlar uchun FFT tahlili va keng maydonlar uchun supurish tahlilining kombinatsiyasi eng tez o'lchovlar uchun tozalashni optimallashtiradi. Arxitektura nuqtai nazaridan, ADC kirish portiga yaqinlashdi, bu analog-raqamli konvertorlar va boshqa raqamli uskunalarni takomillashtirish tufayli mumkin bo'ldi. Keling, 1-rasmda ko'rsatilgan PSA Series All-Digital IF Analyzer blok diagrammasini ko'rib chiqaylik. 3-2.
3-2-rasm. PSA seriyali qurilmalarda to'liq raqamli invertorning blok diagrammasi
Bu erda barcha 160 o'lchamlari diapazonlari raqamli ravishda amalga oshiriladi. ADC dan oldin ham analog sxemalar mavjud bo'lsa-da, bir nechta pastga o'tkazish bosqichlaridan boshlab va bir juft bir qutbli oldindan filtrlar (bitta LC filtri va bitta chipli filtr) bilan yakunlanadi. Oldindan filtrlash, xuddi analog IF ilovasida bo'lgani kabi, uchinchi darajali buzilishlarning quyi oqim pallasiga kirishining oldini olishga yordam beradi. Bundan tashqari, bu dinamik diapazonni kengaytirish imkonini beradi avtomatik almashtirish o'lchash diapazonlari. Bir kutupli oldindan filtrning chiqishidan signal avtomatik almashtirish detektoriga va tekislash filtriga yuboriladi.
Har qanday FFT-ga asoslangan IF arxitekturasida bo'lgani kabi, taxalluslarni (ADC ma'lumotlar namunasiga diapazondan tashqari signallarning hissasi) yo'q qilish uchun anti-aliasing filtri kerak. Ushbu filtr ko'p kutupli, shuning uchun u muhim guruh kechikishiga ega. Hatto IF ga uzatiladigan juda keskin ko'tarilgan RF portlashi ham antialiasing filtridan o'tishda uchta ADC soatidan (30 MGts) ortiq kechikishni boshdan kechiradi. Kechikish ADC ni ortiqcha yuklamasdan oldin kiruvchi katta signalni tanib olish uchun vaqt beradi. Avtorange detektorini boshqaradigan mantiqiy sxema signal kelishidan oldin ADC oldidagi daromadni kamaytiradi va shu bilan impulsning kesilishiga yo'l qo'ymaydi. Signal konverti uzoq vaqt davomida past bo'lib qolsa, avtomatik sozlash sxemasi daromadni oshiradi va kirishdagi samarali shovqinni kamaytiradi. ADC dan keyingi raqamli daromad ham ADC dan oldingi analog daromadga mos kelishi uchun o'zgartiriladi. Natijada juda keng suzuvchi nuqta ADC dinamik diapazon tozalash rejimida avtomatik sozlash faollashtirilganda.
3-3-rasm. Avtomatik sozlash ADC shovqinini tashuvchiga yaqin va mahalliy osilator shovqini ostida ushlab turadi yoki filtr javobini yoqadi
Shaklda. 3-3-rasmda PSA Series analizatorining supurish harakati ko'rsatilgan. Bir qutbli oldindan filtr, analizator tashuvchi chastotasidan uzoqroqda sozlanganda, daromadni oshirishga imkon beradi. Tashuvchiga yaqinlashganda, daromad kamayadi va ADC kvantlash shovqini kuchayadi. Shovqin darajasi signal darajasiga va uning chastotasining tashuvchidan siljishiga bog'liq bo'ladi, shuning uchun u bosqichli faza shovqini sifatida paydo bo'ladi. Ammo fazaviy shovqin bu avtomatik sozlash shovqinidan farq qiladi. Spektr analizatorlarida faza shovqinidan qochib bo'lmaydi. Biroq, filtrdan oldingi kengligini kamaytirish tashuvchidan eng ko'p chastota ofsetlarida avtomatik sozlash shovqinini kamaytirishga yordam beradi. Oldindan filtrlash tarmoqli kengligi o'lchamlari o'tkazuvchanlik kengligidan taxminan 2,5 baravar ko'p bo'lganligi sababli, o'tkazish qobiliyatini kamaytirish avtomatik sozlash shovqinini kamaytiradi.
Maxsus signalni qayta ishlash IC
Raqamli invertorning blok diagrammasiga qaytaylik (3-2-rasm). ADC daromadi analog daromadga mos ravishda o'rnatilgach va raqamli daromad bilan moslashtirilgach, maxsus IC namunani qayta ishlashni boshlaydi. Birinchidan, 30 MGts chastotali IF namunalari yarim bosqichda (sekundiga 15 million juft) I va Q juftlariga bo'linadi. Keyin I va Q juftlariga yuqori chastotali kuchaytirgich bir bosqichli raqamli filtr tomonidan beriladi, uning daromadi va fazasi analog bir qutbli prefiltrning taxminan teskarisidir. Keyin I va Q juftlari chiziqli fazali javob va deyarli ideal Gauss bilan past chastotali filtr bilan filtrlanadi. chastotali javob. Gauss filtrlari har doim o'zlarining xatti-harakatlari o'rtasidagi optimal kelishuv tufayli chastotani tahlil qilish uchun eng mos bo'lgan. chastota domeni(shakl omili) va vaqt domenida (tezkor tozalashga javob). Signalning o'tkazish qobiliyatining kamayishi bilan I va Q juftliklari endi kesilishi va FFT bilan ishlov berish yoki demodulyatsiya qilish uchun protsessorga yuborilishi mumkin. FFT anti-aliasing filtri diapazoni 10 MGts gacha bo'lgan diapazon segmenti uchun, hatto torroq 1 kHz diapazonda ham, tor o'tkazish qobiliyati 1 Gts bo'lgan tarmoqli kengligi uchun amalga oshirilishi mumkin bo'lsa ham, FFT 20 million ma'lumot nuqtasini talab qiladi. Torroq oraliqlar uchun ma'lumotlarning qisqarishidan foydalanish FFT uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar nuqtalari sonini sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa hisob-kitoblarni sezilarli darajada tezlashtiradi.
Chastotani tozalash tahlili uchun filtrlangan I va Q juftliklari amplituda va faza juftlariga aylantiriladi. An'anaviy tozalash tahlilida amplituda signali video chizig'i bo'ylab filtrlanadi va displeyning detektor pallasida namuna olinadi. “Logarifmik/chiziqli” displey rejimini tanlash va “dB/birlik” masshtabini tanlash protsessorda amalga oshiriladi, natijada natija takroriy o'lchovlarsiz har qanday shkalada ko'rsatiladi.
Videoni qayta ishlashning qo'shimcha imkoniyatlari
Odatda, video tarmoqli o'tkazuvchan filtri signal amplitudasining logarifmini tekislaydi, lekin u juda oz narsaga ega. qo'shimcha funktsiyalar. Filtrlashdan oldin log amplitudasini kuchlanish konvertiga o'zgartirishi va izchil o'qish uchun displeyni aniqlashdan oldin qayta aylantirishi mumkin.
Chiziq kuchlanish shkalasida amplituda filtrlash impulsli radio signallarining konvertlarini nol chastota oralig'ida kuzatish uchun maqsadga muvofiqdir. Logarifmik amplitudali signal filtrlashdan oldin quvvatga (amplituda kvadratiga) aylantirilishi va keyin yana qaytarilishi mumkin. Quvvatni filtrlash analizatorga shovqinga o'xshash xususiyatlarga ega signallarga (raqamli aloqa signallari) bir xil RMS kuchlanishli uzluksiz to'lqin signallari kabi o'rtacha javob berishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda kanaldagi yoki butun chastota diapazoni bo'ylab umumiy quvvatni o'lchash zarurati tobora ortib bormoqda. Bunday o'lchovlar bilan displeydagi nuqta mahalliy osilator bu nuqtadan o'tgan vaqt davomida o'rtacha quvvatni ko'rsatishi mumkin. Video tarmoqli kengligi filtri logarifmik, kuchlanish yoki quvvat shkalasida o'rtacha hisoblash uchun ma'lumotlarni to'plash uchun sozlanishi mumkin.
Chastotalar soni
Chastotani tozalash spektri analizatorlari odatda chastota hisoblagichiga ega. U IF signalidagi nol kesishishlar sonini hisoblaydi va bu sonni konvertatsiya davrining qolgan qismidagi mahalliy osilatordan o'chirishning ma'lum qiymatlariga moslashtiradi. Hisoblash 1 soniya davom etsa, siz 1 Gts chastota o'lchamlarini olishingiz mumkin.
Raqamli mahalliy osilator sintezi va to'liq raqamli ruxsat o'tkazish qobiliyati tufayli PSA seriyali analizatorlarining o'ziga xos chastota aniqligi ancha yuqori (oraliqning 0,1%). Bundan tashqari, PSA nafaqat nol o'tishlarni, balki faza o'zgarishlarini ham kuzatuvchi chastota hisoblagichiga ega. Shunday qilib, u 0,1 soniyada o'nlab milligerts chastotalarini hal qila oladi. Ushbu dizayn yordamida chastota o'zgarishlarini hal qilish qobiliyati endi spektr analizatori bilan cheklanmaydi, balki tekshirilayotgan signalning shovqini bilan cheklanadi.
To'liq raqamli diskning boshqa afzalliklari
Biz allaqachon PSA seriyali qurilmalarning bir qator xususiyatlarini ko'rib chiqdik: logarifm / kuchlanish / quvvatni filtrlash, chastotani o'qish bilan yuqori aniqlik, logarifmik/chiziqli xotira masshtabini almashtirish, ustun shakl omillari, displey nuqtasi ma'lumotlarini o'rtacha detektor rejimi, 160 xil piksellar sonini va, albatta, chastotani tozalash yoki FFT ishlov berish rejimi. Spektrni tahlil qilishda rezolyutsiya filtrlari bilan filtrlash skanerlash tezligining funktsiyalari bo'lgan amplituda va faza o'lchovlarida xatolikka olib keladi. Bunday xatolarning ma'lum bir qat'iy darajasi uchun sof raqamli chiziqli fazali IF o'lchamlari filtrlari analog filtrlarga qaraganda yuqori chastotali tozalash tezligiga imkon beradi. Raqamli tatbiq, shuningdek, chastota va amplituda ma'lumotlari uchun ma'lum kompensatsiyani ta'minlaydi, bu eski analizatorlarga qaraganda ikki baravar tezroq tozalash tezligini ta'minlaydi va hatto to'rt martalik tozalash tezligida ham ajoyib ishlashni ta'minlaydi.
yilda amalga oshirilgan raqamli shakl Logarifmik daromad juda aniq. Umuman olganda, analizatorga xos bo'lgan odatiy xatolar ishlab chiqaruvchi logarifmning ishonchliligini baholagan o'lchash xatolaridan ancha kichikdir. Analizatorning kirish mikserida log ishonch qiymati -20 dBm gacha bo'lgan har qanday daraja uchun ±0,07 dB da ko'rsatilgan. Past darajadagi logarifmik daromad diapazoni, analog IF bilan bo'lgani kabi, logarifmning ishonchliligini cheklamaydi; diapazon faqat kirish mikseridagi taxminan -155 dBm shovqin bilan cheklangan. Keyinchalik yuqori quvvatlarda bir tonnali siqilish tufayli, kirish mikserida -10 dBm gacha bo'lgan signal darajalari uchun ishonchlilik ± 0,13 dB gacha pasayadi. Taqqoslash uchun, analog log kuchaytirgich odatda ±1 dB tartibida toleranslarga ega.
IF bilan bog'liq boshqa aniqliklar ham yaxshilandi. IF pre-filtri analog bo'lib, har qanday analog filtr kabi sozlanishi kerak, shuning uchun u sozlash xatolariga duchor bo'ladi. Ammo u hali ham boshqa analog filtrlardan yaxshiroqdir. Garchi u faqat bitta bosqichni talab qilsa-da, uni analog IF analizatorlarida joylashgan 4 va 5 bosqichli filtrlarga qaraganda ancha barqaror qilish mumkin. Natijada, yoqish filtrlari orasidagi daromad farqlari ± 0,03 dB ichida saqlanishi mumkin, bu sof analog dizaynlarga qaraganda o'n baravar yaxshiroq.
IF tarmoqli kengligining aniqligi filtrning raqamli qismidagi sozlamalar cheklovlari va analog oldingi filtrdagi kalibrlash noaniqligi bilan belgilanadi. Shunga qaramay, oldingi filtr juda barqaror bo'lib, beshta bunday bosqichdan iborat bo'lgan o'lchamlari o'tkazish qobiliyatini analog amalga oshirishda mavjud bo'lgan xatoning atigi 20% ni kiritadi. Natijada, ko'pchilik ruxsat diapazonlari belgilangan kenglikning 2 foiziga to'g'ri keladi, analog IF analizatorlari uchun 10-20 foizdan farqli o'laroq.
Tarmoqli kengligi aniqligining eng muhim jihati kanal quvvati va shunga o'xshash o'lchovlardagi xatolikni minimallashtirishdir. Rezolyutsiya filtrlarining shovqin o'tkazuvchanligi sozlash jarayonlaridagi 2 foizlik bardoshlikdan ham yaxshiroqdir va shovqin belgilari va kanal quvvati o'lchovlari ± 0,5% ga tuzatiladi. Shunday qilib, tarmoqli kengligi xatolar shovqin amplitudasi zichligi va kanal quvvati o'lchovlariga faqat ± 0,022 dB hissa qo'shadi. Nihoyat, mos yozuvlar darajasiga bog'liq bo'lgan analog daromad bosqichlari bo'lmasa, "IF daromad" xatosi umuman yo'q. Bu barcha yaxshilanishlarning yig'indisi shundan iboratki, sof raqamli IF aniqlikni sezilarli darajada yaxshilaydi. spektral tahlil. Bundan tashqari, o'lchov aniqligiga sezilarli ta'sir qilmasdan analizator sozlamalarini o'zgartirish mumkin. Bu haqda keyingi bobda ko'proq gaplashamiz.
1 To'g'risini aytganda, signal raqamlashtirilgandan so'ng, u endi oraliq chastotada yoki IFda bo'lmaydi. Shu vaqtdan boshlab signal raqamli qiymatlar bilan ifodalanadi. Biroq, biz an'anaviy spektr analizatorlarining analog IF bo'limi o'rnini bosadigan raqamli jarayonlarni tavsiflash uchun "raqamli IF" atamasidan foydalanamiz.)
Chastotani o'zgartirgichlar, boshqa ko'plab elektr tarmog'idan ishlaydigan elektron konvertorlar kabi o'zgaruvchan tok 50 Gts chastotali, faqat ularning qurilmasi tufayli ular iste'mol qilinadigan oqimning shaklini buzadi: oqim kuchlanishga chiziqli bog'liq emas, chunki qurilmaning kirish qismidagi rektifikator, qoida tariqasida, normaldir. nazoratsiz. Xuddi shu narsa chastota konvertorining chiqish oqimi va kuchlanishiga ham tegishli - ular PWM inverterining ishlashi tufayli ularning buzilgan shakli va ko'plab harmoniklarning mavjudligi bilan ham farqlanadi.
Natijada, vosita statorini bunday buzilgan oqim bilan muntazam ravishda oziqlantirish jarayonida uning izolatsiyasi tezroq qariydi, rulmanlar yomonlashadi, dvigatel shovqini kuchayadi va sariqlarning termal va elektr uzilishlari ehtimoli ortadi. Va ta'minot tarmog'i uchun bu holat har doim bir xil tarmoqdan quvvatlanadigan boshqa uskunalarga zarar etkazadigan shovqinlarning mavjudligi bilan to'la.
Yuqorida tavsiflangan muammolardan xalos bo'lish uchun chastota konvertorlari va motorlariga qo'shimcha kirish va chiqish filtrlari o'rnatiladi, bu esa ta'minot tarmog'ining o'zini ham, ushbu chastota konvertori bilan ishlaydigan motorni ham zararli omillardan saqlaydi.
Kirish filtrlari chastota konvertorining rektifikatori va PWM inverteri tomonidan yaratilgan shovqinlarni bostirish uchun mo'ljallangan, shu bilan tarmoqni himoya qiladi va chiqish filtrlari motorni PWM inverteri tomonidan yaratilgan shovqinlardan himoya qiladi. chastota konvertori. Kirish filtrlari chok va EMI filtrlari, chiqish filtrlari esa umumiy rejim filtrlari, motor choklari, sinus filtrlari va dU/dt filtrlaridir.
Tarmoq va chastota konvertori o'rtasida ulangan chok bo'lib, u buferning bir turi bo'lib xizmat qiladi. Tarmoq bo'g'imi chastota konvertoridan yuqoriroq harmonikalarning (250, 350, 550 Gts va undan yuqori) tarmoqqa kirishiga to'sqinlik qiladi, shu bilan birga konvertorning o'zini tarmoqdagi kuchlanishning ko'tarilishidan, chastota konvertoridagi vaqtinchalik jarayonlar paytida oqimning ko'tarilishidan va hokazolardan himoya qiladi. .
Bunday chokdagi kuchlanishning pasayishi taxminan 2% ni tashkil qiladi, bu uchun optimal hisoblanadi normal ishlash vosita tormozlanganda elektr energiyasini qayta tiklash funktsiyasisiz chastota konvertori bilan birgalikda gaz kelebeği.
Shunday qilib, tarmoq choklari tarmoq va chastota konvertori o'rtasida quyidagi sharoitlarda o'rnatiladi: tarmoqda shovqin mavjudligida (turli sabablarga ko'ra); fazalar muvozanati buzilgan taqdirda; nisbatan kuchli (10 martagacha) transformator bilan quvvatlanganda; agar bir nechta chastota konvertorlari bir manbadan quvvatlansa; agar KRM o'rnatishning kondansatkichlari tarmoqqa ulangan bo'lsa.
Chiziqli chok quyidagilarni ta'minlaydi:
chastota konvertori kuchlanishdan himoya qilish tarmoq kuchlanishi va fazaviy nomutanosiblik;
zanjirlarni dvigateldagi yuqori qisqa tutashuv oqimlaridan himoya qilish;
chastota konvertori xizmat muddatini uzaytirish.
Radiatsiyani yo'q qilish va radiatsiyaga sezgir qurilmalar bilan elektromagnit moslashuvni ta'minlash uchun EMI filtri kerak bo'ladi.
Uch fazali elektromagnit nurlanish filtri Faraday qafas printsipi yordamida 150 kHz dan 30 MGts gacha bo'lgan diapazondagi shovqinlarni bostirish uchun mo'ljallangan. Atrofdagi qurilmalarni PWM inverteri tomonidan yaratilgan barcha shovqinlardan ishonchli himoya bilan ta'minlash uchun EMI filtri chastota konvertorining kirishiga iloji boricha yaqinroq ulangan. Ba'zan EMI filtri allaqachon chastota konvertori ichiga o'rnatilgan.
dU / dt filtri deb ataladigan induktorlar va kondansatkichlar zanjirlaridan tashkil topgan uch fazali L shaklidagi past o'tkazuvchan filtrdir. Bunday filtr, shuningdek, vosita choki deb ataladi va ko'pincha u hech qanday kondansatörga ega bo'lmasligi mumkin va indüktans muhim bo'ladi. Filtrning parametrlari shundayki, chastota konvertorining PWM inverteri kalitlarining kommutatsiya chastotasidan yuqori chastotalardagi barcha shovqinlar bostiriladi.
Agar filtr tarkibida bo'lsa, unda ularning har birining sig'imi bir necha o'nlab nanofaradlar va bir necha yuz mikrohenriyalargacha bo'ladi. Natijada, ushbu filtr uch fazali dvigatelning terminallaridagi eng yuqori kuchlanish va impulslarni 500 V/mk ga kamaytiradi, bu esa stator o'rashlarini buzilishdan saqlaydi.
Shunday qilib, agar haydovchi tez-tez regenerativ tormozlanishni boshdan kechirsa, dastlab chastota konvertori bilan ishlashga mo'ljallanmagan bo'lsa, past izolyatsiya sinfiga yoki qisqa motor kabeliga ega bo'lsa, dushman ish muhitida o'rnatilgan bo'lsa yoki 690 voltsda, dU/dt da ishlatilsa. chastota konvertori va vosita orasidagi filtrni o'rnatish tavsiya etiladi.
Chastotani o'zgartirgichdan dvigatelga beriladigan kuchlanish sof sinus to'lqin emas, balki bipolyar kvadrat to'lqin impulslari shaklida bo'lishi mumkin bo'lsa ham, dU / dt filtri (kichik sig'im va indüktans bilan) oqimga shunday ta'sir qiladi. u o'rash dvigatelida deyarli aniq qiladi, deb. Shuni tushunish kerakki, agar siz dU/dt filtridan uning nominal qiymatidan yuqori chastotada foydalansangiz, filtr haddan tashqari qizib ketishni boshdan kechiradi, ya'ni keraksiz yo'qotishlarga olib keladi.
Sinus filtri vosita choki yoki dU / dt filtriga o'xshaydi, ammo farq shundaki, bu erda sig'imlar va indüktanslar katta qiymatlarga ega, shuning uchun kesish chastotasi PWM inverter kalitlarining kommutatsiya chastotasining yarmidan kam. Shunday qilib, yuqori chastotali shovqinlarni yaxshiroq yumshatishga erishiladi va vosita sariqlaridagi kuchlanish shakli va ulardagi oqim shakli ideal sinusoidalga ancha yaqinroq bo'ladi.
Sinus filtridagi kondansatkichlarning sig'imlari o'nlab va yuzlab mikrofaradlarda o'lchanadi va sariqlarning indüktanslari birlik va o'nlab millihenriyalarda o'lchanadi. Shuning uchun sinus filtri an'anaviy chastota konvertorining o'lchamlari bilan solishtirganda katta hajmga ega.
Sinus filtridan foydalanish sizga hatto dvigatelni chastotali konvertor bilan birgalikda ishlatishga imkon beradi, u dastlab (spetsifikatsiyaga muvofiq) yomon izolyatsiya tufayli chastota konvertori bilan ishlash uchun mo'ljallanmagan. Bunday holda, shovqinning kuchayishi, rulmanlarning tez aşınması, yuqori chastotali oqimlar bilan o'rashlarning haddan tashqari qizishi bo'lmaydi.
Dvigatelni chastota konvertori bilan bog'laydigan uzun simi ular bir-biridan uzoqda joylashganida xavfsiz foydalanish mumkin, bu esa kabelda impuls aks ettirishni yo'q qiladi, bu esa chastota konvertorida issiqlik ko'rinishidagi yo'qotishlarga olib kelishi mumkin.
shovqinni kamaytirish kerak; agar vosita yomon izolyatsiyaga ega bo'lsa;
tez-tez regenerativ tormozlashni boshdan kechiradi;
tajovuzkor muhitda ishlaydi; uzunligi 150 metrdan ortiq kabel orqali ulangan;
uzoq vaqt davomida texnik xizmat ko'rsatmasdan ishlashi kerak;
vosita ishlayotganida, kuchlanish bosqichma-bosqich oshadi;
Dvigatelning nominal ish kuchlanishi 690 volt.
Shuni esda tutish kerakki, sinus filtrini uning nominal qiymatidan past chastotada ishlatib bo'lmaydi (pastga yo'naltirilgan chastotaning maksimal ruxsat etilgan og'ishi 20% ni tashkil qiladi), shuning uchun chastota konvertorining sozlamalarida siz avval past chastota chegarasini o'rnatishingiz kerak. Va 70 Gts dan yuqori chastotalar juda ehtiyotkorlik bilan ishlatilishi kerak va konvertor sozlamalarida, agar iloji bo'lsa, ulangan sinus filtrining sig'im va indüktans qiymatlarini oldindan o'rnating.
Filtrning o'zi shovqinli bo'lishi va sezilarli miqdordagi materialni chiqarishi mumkinligini unutmang, chunki nominal yukda ham u taxminan 30 voltga tushadi, shuning uchun filtrni to'g'ri sovutish sharoitida o'rnatish kerak.
Barcha chok va filtrlar eng qisqa uzunlikdagi ekranlangan simi yordamida dvigatelga ketma-ket ulanishi kerak. Shunday qilib, 7,5 kVt quvvatga ega dvigatel uchun ekranlangan kabelning maksimal uzunligi 2 metrdan oshmasligi kerak.
Umumiy rejim filtrlari yuqori chastotali shovqinlarni bostirish uchun mo'ljallangan. Ushbu filtr ferrit halqadagi (aniqrog'i, ovalda) differentsial transformator bo'lib, uning o'rashlari to'g'ridan-to'g'ri uch fazali simlar bo'lib, dvigatelni chastota konvertori bilan bog'laydi.
Ushbu filtr vosita podshipniklarida deşarjlar natijasida hosil bo'ladigan umumiy rejimdagi oqimlarni kamaytirishga xizmat qiladi. Natijada, umumiy rejim filtri vosita kabelidan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan elektromagnit emissiyalarni kamaytiradi, ayniqsa kabel himoyalanmagan bo'lsa. Uch fazali simlar yadro oynasidan o'tadi va himoya topraklama simi tashqarida qoladi.
Yadro ferritga tebranishning halokatli ta'siridan himoya qilish uchun simga qisqich bilan o'rnatiladi (dvigatelning ishlashi paytida ferrit yadrosi tebranadi). Filtrni chastota konvertorining terminal tomonidan kabelga o'rnatish yaxshidir. Agar yadro ish paytida 70 ° C dan ortiq qizib ketsa, bu ferritning to'yinganligini ko'rsatadi, ya'ni siz ko'proq yadro qo'shishingiz yoki kabelni qisqartirishingiz kerak. Bir nechta parallel uch fazali kabellarni har biri o'z yadrosi bilan jihozlash yaxshiroqdir.
Dvigatelning ishlashi paytida ko'pincha "yuqori harmonikalar" deb ataladigan kiruvchi hodisalar paydo bo'ladi. Ular kabel liniyalari va elektr ta'minoti uskunalariga salbiy ta'sir ko'rsatadi, bu esa olib keladi beqaror ish uskunalar. Bu energiyadan samarasiz foydalanishga, izolyatsiyaning tez qarishiga, uzatish va ishlab chiqarish jarayonlarining qisqarishiga olib keladi.
Ushbu muammoni hal qilish uchun elektromagnit moslashuv (EMC) talablariga rioya qilish kerak, ularning bajarilishi texnik jihozlarning salbiy ta'sirlarga chidamliligini ta'minlaydi. Maqolada chastota konvertori (FC) ning kirish va chiqish signallarini filtrlash va motorlarning ishlash xususiyatlarini yaxshilash bilan bog'liq elektrotexnika sohasiga qisqa ekskursiya qilingan.
Ular tom ma'noda yo'naltiruvchi energiya to'lqinlarini to'playdigan va chiqaradigan barcha metall antennalardan kelib chiqadi. Va uyali telefonlar, tabiiyki, magnitoelektrik to'lqinlarni ham qo'zg'atadi, shuning uchun samolyot ko'tarilganda/qo'nayotganda styuardessalardan uskunani o'chirish so'raladi.
Shovqinlar kelib chiqish manbasining turiga, spektriga va xarakterli xususiyatlariga ko'ra bo'linadi. Kommutatsiya ulanishlari mavjudligi tufayli turli manbalardan elektr va magnit maydonlar kabel liniyasida keraksiz potentsial farqlarni keltirib chiqaradi, ular foydali to'lqinlar ustida to'planadi.
Simlarda yuzaga keladigan shovqin antifaza yoki umumiy rejim deb ataladi. Ikkinchisi (ular assimetrik, uzunlamasına deb ham ataladi) kabel va er o'rtasida hosil bo'ladi va kabelning izolyatsion xususiyatlariga ta'sir qiladi.
Shovqinning eng keng tarqalgan manbalari asinxron motorlar (IM), o'rni, generatorlar va boshqalar kabi induktiv uskunalar (o'z ichiga olgan bobinlar)dir. Shovqin ba'zi qurilmalar bilan "ziddiyatga olib kelishi", ularning zanjirlarida elektr tokini keltirib chiqarishi, ishlamay qolishi mumkin.
Dinamik ravishda o'zgaruvchan ish sharoitlariga ega asenkron motorlar uchun konvertorlar ko'plab ijobiy xususiyatlarga ega bo'lsa-da, bir qator kamchiliklarga ega - ulardan foydalanish kuchli elektromagnit parazit va shovqinlarga olib keladi, ular tarmoq orqali ulangan yoki yaqin joyda joylashgan va radiatsiya ta'siriga duchor bo'lgan qurilmalarda hosil bo'ladi. Ko'pincha IM inverterdan uzoqdan joylashtiriladi va unga kengaytirilgan sim bilan ulanadi, bu esa elektr motorining ishlamay qolishi uchun tahdid qiluvchi sharoitlarni yaratadi.
Shubhasiz, kimdir boshqaruvchidagi elektr motor enkoderining impulslari yoki uzun simlardan foydalanishda xatolik bilan kurashishga majbur bo'lgan - bu muammolarning barchasi elektron jihozlarning mosligi bilan bog'liq.
Nazorat sifatini yaxshilash va salbiy ta'sirni susaytirish uchun chiziqli bo'lmagan funktsiyaga ega element bo'lgan filtr moslamasi qo'llaniladi. Javob zaiflasha boshlagan chastota diapazoni o'rnatiladi. Elektronika nuqtai nazaridan, bu atama signalni qayta ishlashda juda tez-tez ishlatiladi. U joriy impulslar uchun cheklovchi shartlarni belgilaydi. Chastota generatorining asosiy vazifasi foydali tebranishlarni yaratish va kiruvchi tebranishlarni tegishli standartlarda belgilangan darajaga kamaytirishdir.
Zanjirdagi joylashuviga qarab ikkita turdagi qurilmalar mavjud, ular kirish va chiqish deb ataladi. "Kirish" va "chiqish" filtr qurilmalari konvertorning kirish va chiqish tomoniga ulanganligini bildiradi. Ularning orasidagi farq ularning qo'llanilishi bilan belgilanadi.
Kirishlar kabel elektr ta'minoti liniyasidagi shovqinni kamaytirish uchun ishlatiladi. Ular bir xil tarmoqqa ulangan qurilmalarga ham ta'sir qiladi. Chiqishlar inverter yaqinida joylashgan va bir xil tuproqdan foydalanadigan qurilmalar uchun shovqinni bostirish uchun mo'ljallangan.
Chastotani o'zgartirgich - asenkron dvigatelning ishlashi paytida simlarning induktivligi bilan birga tizimning shovqin immunitetining zaiflashishiga olib keladigan kiruvchi yuqori harmonikalar hosil bo'ladi. Radiatsiya hosil bo'lishi tufayli elektron uskunalar noto'g'ri ishlay boshlaydi. Faol ishlaydiganlar elektromagnit moslashuvni ta'minlaydi. Ba'zi uskunalar shovqinga chidamliligi uchun ortib borayotgan talablarga bog'liq.
Chastota generatorlari uchun 3 fazali filtrlar keng chastota diapazonida o'tkaziladigan shovqin darajasini minimallashtirishga imkon beradi. Natijada, elektr haydovchi bir nechta uskunalar ishtirok etadigan yagona tarmoqqa yaxshi mos keladi. EMC filtrlari shovqin darajasi elektr kabelini yotqizish uzunligi va usuliga bog'liqligi sababli chastota konvertorining quvvat kirish / chiqishlariga juda yaqin masofada joylashtirilishi kerak. Ba'zi hollarda ular o'rnatiladi.
Filtrlar quyidagilar uchun kerak:
Vektor chastotali konvertorlarning barcha modellari bilan jihozlangan tarmoq filtrlash. Filtrlash moslamalarining mavjudligi tizimning ishlashi uchun zarur bo'lgan EMC darajasini ta'minlaydi. O'rnatilgan qurilma elektron qurilmalarda minimal shovqin va shovqinlarni ta'minlaydi va shuning uchun moslik talablariga javob beradi.
Chastotani o'zgartirgichda filtrlash funktsiyasining yo'qligi ko'pincha ta'minot transformatorining kümülatif isishi, pulsning o'zgarishi va ta'minot egri shaklining buzilishiga olib keladi, bu esa uskunaning ishdan chiqishiga olib keladi.
Murakkab elektron uskunalarning barqaror ishlashini ta'minlash uchun mutlaqo zarur bo'lgan qurilmalar. Chiziqni yuqori harmoniklardan himoya qilish uchun chastota konvertori va elektr ta'minoti tarmog'i o'rtasida bufer o'rnatilgan. U chastotasi 550 Gts dan yuqori bo'lgan bu to'lqin tebranishlarini ushlab turishga qodir. Kuchli indüksiyon vosita tizimi to'xtaganda, kuchlanish kuchayishi mumkin. Ayni paytda himoya ishga tushiriladi.
Yuqori chastotali harmoniklarni bostirish va tizim koeffitsientini tuzatish uchun o'rnatish tavsiya etiladi. O'rnatishning ahamiyati elektr motorining statorlarida yo'qotishlarni kamaytirish va jihozning istalmagan isishidir.
Tarmoq choklarining afzalliklari bor. To'g'ri tanlangan qurilma indüktansı quyidagilarni ta'minlashga imkon beradi:
Kondensatorni bloker deb o'ylashingiz mumkin. Shuning uchun, kondansatkichni ulash usuliga qarab, u quyidagicha harakat qilishi mumkin:
Amaliy sxemalarda elektron oqimini cheklash va chastotani to'g'ri kesishga erishish uchun qarshilik talab qilinishi mumkin.
Choy tayyorlashda choy filtridan foydalanasizmi? U "keraksiz!" oldini olish uchun ishlatiladi. tizimingizga kirishdan elementlar. Turli chastotalarda sodir bo'ladigan elektr zanjirlarida bunday kiruvchi hodisalar juda ko'p.
Chastotani o'zgartiruvchi va elektr motordan tashkil topgan elektr haydovchi o'zgaruvchan yuk hisoblanadi. Ushbu qurilmalar va simlarning induktivligi yuqori chastotali kuchlanish tebranishlarini keltirib chiqaradi va buning natijasida kabellardan elektromagnit nurlanish paydo bo'ladi, bu esa boshqa qurilmalarning ishlashiga salbiy ta'sir qiladi.
Bu oqim qarama-qarshi yo'nalishda oqadigan ikki (yoki undan ko'p) o'rashga ega bo'lgan induktordir. Induktor va kondansatkichdan tashkil topgan ushbu qurilmadan foydalanish bir qancha afzalliklarga ega. Bu yanada ishonchli va eng past ish haroratida foydalanish mumkin. Bularning barchasi elektr motorining ishlash muddatini oshirish imkonini beradi. Past induktivlik va kichik o'lcham ham uning asosiy xususiyatlari hisoblanadi.
Quyidagi hollarda murojaat qiling:
Juda yuqori chastotalarda kuchlanishning pasayishi deyarli nolga teng va kondansatör ochiq tutashuv kabi ishlaydi. Filtrni pressi rezistor va kondansatkichli kuchlanish bo'luvchisi shaklida ishlab chiqariladi. U asosan kamaytirish uchun ishlatiladi o'tkazish qobiliyati, beqarorlik va Uoutning ko'tarilish tezligini to'g'rilash.
Gapirmoqda oddiy so'zlar bilan, odatiy chok "choke" so'zidan keladi. Va u bugungi kunda ham qo'llaniladi, chunki u o'z maqsadini juda aniq tasvirlaydi. Oqimning keskin o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun "musht" sim atrofida qanday qattiqlashishini o'ylab ko'ring.
Muqobil oqim - bu to'lqin, sinus va kosinusning ba'zi birikmasidir. Turli sinus to'lqinlar turli chastotalarga ega. Agar siz qaysi chastotalar mavjudligini bilsangiz, ularni uzatish yoki olib tashlash kerak bo'lsa, natijada "foydali" to'lqinlarning kombinatsiyasi, ya'ni shovqinsiz bo'lishi mumkin. Bu ma'lum darajada joriy signalni tozalashga yordam beradi. Sinus to'lqin filtri sig'imli va induktiv elementlarning birikmasidir.
Elektromagnit moslashuvni ta'minlash choralaridan biri sinusoidal apparatdan foydalanishdir:
Qurilmaning maqsadi elektr motorining o'rashining izolyatorlarining shikastlanishiga yo'l qo'ymaslikdir. Yuqori impulslarning deyarli to'liq so'rilishi tufayli chiqish kuchlanishi sinus shaklini oladi. Uning to'g'ri o'rnatilishi tarmoq shovqinini va shuning uchun emissiyani kamaytirishning muhim jihati hisoblanadi. Bu uzun simlardan foydalanishga imkon beradi va shovqin darajasini kamaytirishga yordam beradi. Past indüktans ham kichikroq o'lcham va ko'proq narsani anglatadi past narx. Qurilmalar farq bilan dU/dt filtrlash usuli yordamida ishlab chiqilgan katta tomoni elementlarning qiymati bo'yicha.
Agar buzilgan kuchlanish sinus to'lqini asosiy chastotaga qo'shilgan bir qator harmonik signallar sifatida harakat qilsa, filtr sxemasi faqat asosiy chastotani o'tkazishga imkon beradi va keraksiz yuqori harmoniklarni bloklaydi. Kirish filtrlash qurilmasi yuqori chastotali shovqinni bostirish uchun mo'ljallangan.
Qurilmalar yuqorida muhokama qilinganlardan murakkabroq dizaynda farqlanadi. Shovqinni kamaytirishning eng muhim usuli - elektr shkafida zarur topraklama qoidalariga rioya qilishdir.
Ularning o'ziga xos afzalliklari shovqinni yutish koeffitsientining yuqoriligidadir. EMC kommutatsiya quvvat manbalari bo'lgan qurilmalarda qo'llaniladi. Asenkron motorlarning o'ziga xos boshqaruv sxemasi bo'yicha ko'rsatmalar talablariga rioya qilish kerak. Mavjud umumiy tamoyillar, tanlovning to'g'riligini aniqlash.
E'tibor bering, tanlangan model quyidagilarga mos kelishi kerak:
Elektr tarmog'ingiz sifatini yaxshilashning eng oson yo'li dizayn bosqichida harakat qilishdir. Eng qizig'i shundaki, dizayn qarorlaridan asossiz og'ish bo'lsa, ayb butunlay elektrchilarning yelkasiga tushadi.
Chastotani o'zgartirgich turini tanlash bo'yicha to'g'ri qaror, mos filtrlash uskunasi bilan birgalikda, quvvat drayverining ishlashida ko'plab muammolar paydo bo'lishining oldini oladi.
Yaxshi muvofiqlik orqali erishiladi to'g'ri tanlash komponent parametrlari. Qurilmalardan noto'g'ri foydalanish shovqin darajasini oshirishi mumkin. Aslida, kirish va chiqish filtrlari ba'zan bir-biriga salbiy ta'sir qiladi. Bu, ayniqsa, kirish moslamasi chastota konvertoriga o'rnatilgan bo'lsa, to'g'ri keladi. Muayyan konvertor uchun filtr moslamasini tanlash shunga muvofiq amalga oshiriladi texnik parametrlar va mutaxassisning vakolatli maslahati bilan yaxshiroq. Professional maslahat sizga katta foyda keltirishi mumkin, chunki qimmat uskunalar har doim yuqori sifatli, arzon analog bilan mos keladi. Yoki kerakli chastota diapazonida ishlamaydi.
Elektromagnit parazit uskunalarga asosan yuqori chastotalarda ta'sir qiladi. Bu shuni anglatadiki, tizimning to'g'ri ishlashiga faqat elektr o'rnatish va ishlab chiqarish spetsifikatsiyalari, shuningdek, yuqori chastotali uskunalarga qo'yiladigan talablar (masalan, ekranlash, topraklama, filtrlash) bajarilgan taqdirdagina erishiladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, shovqin immunitetini oshirish choralari kompleks chora-tadbirlardir. Faqat filtrlardan foydalanish muammoni hal qilmaydi. Biroq, bu elektron jihozlarning normal elektromagnit moslashuviga zararli shovqinlarni olib tashlash yoki sezilarli darajada kamaytirishning eng samarali usulidir. Bundan tashqari, nima mos yoki yo'qligini unutmasligimiz kerak maxsus model muammoni hal qilish uchun - "joyida" yoki tajriba va sinov orqali aniqlanadi.
Sanoatda elektr energiyasini iste'mol qilishning muhim qismi ventilyatsiya, nasos va kompressor agregatlari, konveyerlar va ko'tarish mexanizmlari, elektr haydovchilar hissasiga to'g'ri keladi. texnologik qurilmalar va dastgoh asboblari. Ushbu mexanizmlar ko'pincha AC asenkron motorlar tomonidan boshqariladi. Asenkron motorlarning ish rejimlarini nazorat qilish, shu jumladan ularning energiya sarfini kamaytirish uchun dunyodagi eng yirik elektr jihozlari ishlab chiqaruvchilari ixtisoslashtirilgan qurilmalar - chastota konvertorlarini taklif qilishadi. Shubhasiz, chastota konvertorlari (shuningdek, chastota konvertorlari, invertorlar yoki qisqacha invertorlar deb ataladi) asenkron motorlarning ishga tushirilishi va ishlashini sezilarli darajada osonlashtiradigan juda foydali qurilmalardir. Ammo ba'zi hollarda chastota konvertorlari ulangan elektr motoriga ham salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Chastotani o'zgartirgichning dizayn xususiyatlari tufayli u chiqish kuchlanishi va oqim ko'p sonli garmonik komponentlar (interferentsiya) bilan buzilgan, sinusoidal bo'lmagan shaklga ega. Chastotani o'zgartiruvchining nazoratsiz rektifikatori chiziqli bo'lmagan oqimni iste'mol qiladi, elektr ta'minoti tarmog'ini yuqori harmonikalar (5, 7, 11-harmonikalar va boshqalar) bilan ifloslantiradi. Chastotani o'zgartirgichning PWM inverteri 150 kHz-30 MGts chastotali yuqori harmoniklarning keng diapazonini yaratadi. Dvigatel o'rashlarini bunday buzilgan sinusoidal bo'lmagan oqim bilan quvvatlantirish dvigatel o'rashlarining izolyatsiyasining termal va elektr buzilishi, izolyatsiyaning qarish tezligining oshishi, akustik shovqin darajasining oshishi kabi salbiy oqibatlarga olib keladi. ishlaydigan vosita va podshipnikning eroziyasi. Bundan tashqari, chastota konvertorlari elektr quvvati tarmog'ida kuchli shovqin manbai bo'lib, ushbu tarmoqqa ulangan boshqa elektr jihozlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Elektr tarmog'ida, elektr motorida va chastota konvertorida ish paytida inverter tomonidan ishlab chiqarilgan harmonik buzilishlarning salbiy ta'sirini kamaytirish uchun turli xil filtrlar qo'llaniladi.
Chastotani o'zgartirgichlar bilan birgalikda ishlatiladigan filtrlarni kirish va chiqishga bo'lish mumkin. Kirish filtrlari rektifikator va PWM inverterining salbiy ta'sirini bostirish uchun ishlatiladi, chiqish filtrlari PWM inverteri va tashqi shovqin manbalari tomonidan yaratilgan shovqinlarga qarshi kurashish uchun mo'ljallangan. Kirish filtrlariga tarmoq drossellari va EMI filtrlari (RF filtrlari), chiqish filtrlariga dU/dt filtrlari, motor choklari, sinus filtrlari, yuqori chastotali umumiy tartibli shovqin filtrlari kiradi.
Chiziq bo'g'ozi elektr ta'minoti tarmog'i va chastota konvertori o'rtasidagi ikki tomonlama bufer bo'lib, tarmoqni 250Hz, 350Hz, 550Hz va hokazo chastotali 5, 7, 11-tartibdagi yuqori harmonikalardan himoya qiladi. Bunga qo'shimcha ravishda, liniya bo'g'inlari chastota konvertorini ta'minot tarmog'idagi vaqtinchalik jarayonlar va invertorning yuki, ayniqsa kuchlanishning keskin sakrashi paytida kuchlanishning kuchayishi va oqimning ko'tarilishidan himoya qilishga imkon beradi, masalan, kuchli asenkron motorlar o'chirilganda. Tarmoq kuchlanishining nominal qiymatidan taxminan 2% gacha o'rash qarshiligida belgilangan kuchlanish pasayishiga ega bo'lgan tarmoq bo'g'imlari dvigatel elektr ta'minoti tizimiga qayta tormozlanganda chiqarilgan energiyani qayta tiklamaydigan chastota konvertorlari bilan foydalanish uchun mo'ljallangan. Sarg'ishlar bo'ylab belgilangan kuchlanish pasayishi taxminan 4% bo'lgan choklar dvigatelning tormoz energiyasini elektr ta'minoti tizimiga qayta tiklash funktsiyasi bilan konvertorlar va avtotransformatorlarning kombinatsiyalarini ishlatish uchun mo'ljallangan.
Tarmoq choklaridan foydalanishning afzalliklari:
Ta'minot tarmog'iga nisbatan o'zgaruvchan chastotali haydovchi (inverter + vosita) o'zgaruvchan yukdir. Elektr kabellarining induktivligi bilan birgalikda, bu liniya oqimi va kuchlanishidagi yuqori chastotali tebranishlarga va natijada elektr kabellaridan elektromagnit nurlanishga (EMR) olib keladi, bu esa boshqa elektron qurilmalarning ishlashiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Elektromagnit nurlanish filtrlari konvertorni elektr ta'minoti tarmog'idan shovqin darajasi uchun muhim bo'lgan joylarda o'rnatishda elektromagnit moslashuvni ta'minlash uchun zarurdir.
dU/dt filtri L shaklidagi filtrdir past chastotalar, chok va kondansatkichlardan iborat. Induktorlar va kondensatorlarning indüktans ko'rsatkichlari inverterning quvvat kalitlarining o'tish chastotasidan yuqori chastotalarni bostirishni ta'minlaydigan tarzda tanlanadi. Filtrni choki o'rashining indüktans qiymati dU / dt bir necha o'ndan bir necha yuz mkH gacha, dU / dt filtr kondansatkichlarining sig'imi odatda bir necha o'nlab nF oralig'ida bo'ladi. dU/dt filtridan foydalanib, vosita terminallaridagi eng yuqori kuchlanish va dU/dt impuls nisbatini taxminan 500 V/mks ga kamaytirish mumkin, bu esa vosita o'rashini elektr uzilishidan himoya qiladi.
dU / dt filtri nisbatan past indüktans va sig'im qiymatlariga ega bo'lganligi sababli, vosita sariqlaridagi kuchlanish to'lqini hali ham sinus to'lqin o'rniga bipolyar to'rtburchaklar impulslar shakliga ega. Ammo vosita sariqlari orqali oqadigan oqim allaqachon deyarli muntazam sinusoid shakliga ega. dU/dt filtrlari nominal qiymatdan past chastotalarni almashtirishda ishlatilishi mumkin, lekin ularni nominal qiymatdan yuqori chastotalarni almashtirishda ishlatmaslik kerak, chunki bu filtrning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi. dU/dt filtrlari ba'zan vosita choklari deb ataladi. Ko'pgina motor choklari kondansatkichlarsiz ishlab chiqilgan va bobin sargilari yuqori indüktansa ega.
Sinus filtrlarining dizayni (sinus filtrlari) dU/dt filtrlarining dizayniga o'xshaydi, ulardan yagona farq shundaki, ularda rezonans chastotasining 50% dan kam bo'lgan LC filtrini tashkil etuvchi yuqori ko'rsatkichli chok va kondansatkichlar o'rnatilgan. kommutatsiya chastotasi (PWM inverterining tashuvchi chastotasi). Bu yuqori chastotalarni va motorning fazali kuchlanishlari va oqimlarining sinusoidal shaklini yanada samarali yumshatish va bostirishni ta'minlaydi. Sinus to'lqinli filtrning indüktans qiymatlari yuzlab mkH dan o'nlab mH gacha, sinus to'lqinli filtr kondensatorlarining sig'imi mF dan yuzlab mF gacha. Shuning uchun sinus filtrlarining o'lchamlari katta va bu filtr ulangan chastota konvertorining o'lchamlari bilan solishtirish mumkin.
Sinus to'lqinli filtrlardan foydalanganda chastota konvertorlari bilan ishlash uchun sertifikatlangan mustahkamlangan izolyatsiyali maxsus motorlardan foydalanishga hojat yo'q. Dvigateldan akustik shovqin va dvigateldagi podshipnik oqimlari ham kamayadi. Yuqori chastotali oqimlarning mavjudligi sababli vosita sariqlarining isishi kamayadi. Sinus to'lqinli filtrlar vosita chastota konvertoridan uzoqroqda o'rnatilgan ilovalarda uzunroq vosita kabellaridan foydalanishga imkon beradi. Shu bilan birga, sinus filtri vosita kabelidagi impuls ko'zgularini yo'q qiladi va shu bilan chastota konvertorining o'zida yo'qotishlarni kamaytiradi.
Sinus to'lqinli filtrlar nominal qiymatdan yuqori bo'lgan kommutatsiya chastotalarida ishlatilishi mumkin, lekin ular nominal qiymatdan (ma'lum bir filtr modeli uchun) 20% dan past chastotalarda foydalanish mumkin emas. Shuning uchun, chastota konvertori sozlamalarida siz filtrning pasport ma'lumotlariga muvofiq minimal mumkin bo'lgan kommutatsiya chastotasini cheklashingiz kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, sinus filtridan foydalanilganda, 70 Gts dan yuqori bo'lgan inverter chiqish kuchlanishining chastotasini oshirish tavsiya etilmaydi. Ba'zi hollarda inverterga sinus filtrining sig'im va indüktans qiymatlarini kiritish kerak bo'ladi.
Ish paytida sinus filtri chiqishi mumkin katta miqdorda issiqlik energiyasi (o'nlab Vt dan bir necha kVt gacha) shuning uchun ularni yaxshi havalandırılan joylarda o'rnatish tavsiya etiladi. Bundan tashqari, sinus filtrining ishlashi akustik shovqin mavjudligi bilan birga bo'lishi mumkin. Drayvning nominal yukida sinus filtri bo'ylab taxminan 30 V kuchlanishli pasayish sodir bo'ladi, bu elektr motorini tanlashda e'tiborga olinishi kerak. Chastotani o'zgartirgich sozlamalarida maydonning zaiflashuv nuqtasini kamaytirish orqali kuchlanishning pasayishi qisman qoplanishi mumkin va shu nuqtaga qadar vosita to'g'ri kuchlanish bilan ta'minlanadi, lekin nominal tezlikda kuchlanish kamayadi.
dU/dt choklari, motor choklari va sinus to'lqinli filtrlar chastota konvertorining chiqishiga imkon qadar qisqa uzunlikdagi ekranlangan kabel yordamida ulanishi kerak. Chastotani o'zgartirgich va chiqish filtri orasidagi tavsiya etilgan maksimal kabel uzunligi:
Yuqori chastotali umumiy rejim filtri ferrit yadroli differentsial transformator bo'lib, uning "o'rashlari" vosita kabelining fazali simlaridir. Yuqori o'tkazuvchan filtr vosita podshipnikidagi elektr zaryadlari bilan bog'liq yuqori chastotali umumiy rejimdagi oqimlarni kamaytiradi, shuningdek, vosita kabelidan yuqori chastotali emissiyalarni kamaytiradi, masalan, himoyalanmagan kabellar ishlatilgan hollarda. Yuqori chastotali umumiy rejimli filtrli ferrit halqalari o'rnatish qulayligi uchun oval shaklga ega. Dvigatel kabelining barcha uch fazali simlari chastota konvertorining U, V va V chiqish terminallariga ulangan halqadagi teshikdan o'tadi. Dvigatel kabelining barcha uch fazasini halqa orqali o'tkazish muhim, aks holda u to'yingan bo'ladi. PE himoya topraklama simini, boshqa topraklama simlarini yoki neytral o'tkazgichlarni halqa orqali o'tkazmaslik ham bir xil darajada muhimdir. Aks holda, uzuk o'z xususiyatlarini yo'qotadi. Ba'zi ilovalarda ularning to'yinganligini oldini olish uchun bir nechta halqalardan iborat paketni yig'ish kerak bo'lishi mumkin.
Ferrit boncuklar chastota konvertorining chiqish terminallarida (U, V, Vt terminallari) yoki vosita ulanish qutisiga vosita kabeliga o'rnatilishi mumkin. Chastotani o'zgartirgichning terminal tomoniga RF filtrining ferrit halqalarini o'rnatish motor podshipniklariga yukni ham, vosita kabelidan yuqori chastotali elektromagnit shovqinlarni ham kamaytiradi. To'g'ridan-to'g'ri vosita ulanish qutisiga o'rnatilganda, umumiy rejim filtri faqat rulman yuklarini kamaytiradi va vosita kabelidan EMI ga ta'sir qilmaydi. Kerakli halqalar soni ularning geometrik o'lchamlariga, vosita kabelining uzunligiga va chastota konvertorining ish kuchlanishiga bog'liq.
Oddiy ish paytida halqalarning harorati 70 ° C dan oshmaydi. 70 ° C dan yuqori halqa harorati to'yinganlikni ko'rsatadi. Bunday holda, qo'shimcha halqalarni o'rnatish kerak. Agar halqalar to'yinganlikda davom etsa, vosita kabeli juda uzun, parallel kabellar juda ko'p yoki yuqori chiziqli sig'im kabeli ishlatilmoqda. Bundan tashqari, dvigatel kabeli sifatida sektor shaklidagi yadroli kabeldan foydalanmang. Faqat dumaloq yadroli kabellardan foydalanish kerak. Agar atrof-muhit harorati 45 - 55 ° C dan yuqori bo'lsa, filtrning pasayishi sezilarli bo'ladi.
Bir nechta parallel kabellardan foydalanilganda, ferrit halqalarining sonini tanlashda ushbu kabellarning umumiy uzunligini hisobga olish kerak. Misol uchun, har biri 50 m bo'lgan ikkita kabel 100 m bo'lgan bitta kabelga teng bo'lsa, ko'plab parallel motorlar ishlatilsa, har bir dvigatelga alohida halqalar to'plami o'rnatilishi kerak. Ferrit halqalari o'zgaruvchan magnit maydon ta'sirida tebranishi mumkin. Ushbu tebranish halqa yoki simi izolyatsiyalash materialining asta-sekin mexanik ishqalanish orqali yomonlashishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, ferrit halqalari va simi plastik simi bog'ichlari (qisqichlar) bilan mahkam o'rnatilishi kerak.
