导语:风光变频器在发酵行业得到了广泛的应用,为发酵行业在自动化控制与变频器电磁兼容所涉及到的问题有了比较完善的解决。
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
1 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,对发酿罐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,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。
2 噪音的类型及对策
1)干扰传播途径主要是传导和辐射传导干扰:
干扰根源是电压/电流产生不必要变化,这种变化通过导线直接传递给其他设备造成危害。
辐射干扰现象产生与天线分不开,根据“天线原理”,如果导线长度与波长相等,很容易产生电磁波。
总之,当设备和导线长度比波长短时,主要的问题是传导干扰;当它们长度比波长长时,则为辐射干扰。
2)电压/电流变化通过导线传输时,有两种状态,即共模和差模:
设备中至少有两根引脚作为往返线路输入输出信号,但在地之间还有另一根地引脚。
共模(Common Mode Choke)的作用主要是在低频范围内抑制共模噪声,使其能够有效地减少外部环境中的噪声影响,从而提高系统整体性能。
3 EMC 的滤波及滤波器件选择
a)电子阻抗(Electronic Impedance):
PCB 上最常用的元件之一,对于不同领域有不同的限制决定于使用材料。
线绕附加存在感性,因此不是高频应用选项,而薄膜阻抗包含一些感性,但由于引脚感性较低,可用于高频场合。
b)电子容抗(Electronic Capacitance):
通常用于去耦(Decoupling)、滤波(Filtering)、旁路(Bypassing)、稳压(Voltage Regulation)。
在自谐振点以下表现为纯粹无阻抗,在自谐振点以上表现为纯粹无感抗,可以用公式 Xc = 1 / (2 * π * F * C) 来描述,其中 Xc 是容抗单位为欧姆 (Ω)、F 为周围环境中的水平(Hz)、C 为容量单位为法拉(F).
c)电子感应(Electronic Inductance):
也常用来控制 EMI 障碍随着增加能量越来越强,可用公式 XL = 2πL 来描述,其中 XL 是反向势差单位为欧姆 (Ω),L 是互联结表明的是它以赫兹(Hz)表示的一次循环当前通道每秒一次完整循环过程中测得回路中的直流或交流流量称为励磁数,以法拉(Farad, F), 表示一个或多个物理上完全独立并且彼此没有交叉相连的一次循环区域每秒一次完整循环过程中测得回路中的直流或交流流量称为励磁数,以海尔兹(Hertz, Hz), 表示一小时内发生多少次完整周期,每秒进行多少个周期次数称作HZ.
d)铁氧体磁圈(Toroidal Core Transformer):
当我们不能使用铁氧体材料的时候,我们可能会考虑其他方法,如使用屏蔽材料或者更换到另一种形式。但对于某些情况来说,这些方法都不是可行选项。在这种情况下,我们可以考虑使用铁氧体带状密封装,这是一种特殊设计,它具有非常好的防护效果,并且不会因为过度热而损坏。此外,它还提供了一定的尺寸灵活性,可以适应各种不同大小和形状的小空间设计需求。
e)滤波器:
二端口网络构成,无源低通网络基本结构包括:
4 系统介绍
河南新乡华星制药有限公司采用北京康拓生物工程有限公司生产全自动DCS控制系统,对每台喂养罐温度、压力、流量溶解氧DO酸碱度PH值进行监控,并对喂养过程液糖苯乙酸硫氨等进出料补给全自动控制,有三个传感器检测发出信号至微机系统由微机根据检测值适时发出脉冲信号去控制六个进出料阀门实现进出料补给。这样每台喂养罐就有三项进出料控制六个阀门三个传感器两块检测仪表,在微机上全部实行远距离监控显示数据大屏幕显示所有数据。