變頻器干擾在游藝機(jī)設(shè)備的解決方法研究

摘 要 目前游藝機(jī)設(shè)備正向大型化、高速化、玩法新穎的方向發(fā)展，電氣設(shè)備在游藝機(jī)設(shè)備是一項(xiàng)重要的組成部分，可靠的電氣設(shè)備對(duì)保證游藝機(jī)運(yùn)行的安全和使用壽命具有重要的作用和價(jià)值。其中變頻器就是目前應(yīng)用最為廣泛的一種電氣設(shè)備，但是由于目前市面上變頻器都會(huì)產(chǎn)生電磁和電網(wǎng)干擾的現(xiàn)象，造成變頻器在游藝機(jī)設(shè)備中受到限制，如何才能減少變頻器在游藝機(jī)設(shè)備上的干擾，提高設(shè)備的安全性和可靠性是我們今天研究的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞 游藝機(jī)設(shè)備；變頻器；干擾；解決方法

中圖分類號(hào) TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)062-0166-01

游藝機(jī)設(shè)備主要是指以人們的思維中各種形體實(shí)態(tài)的表現(xiàn)，游藝機(jī)設(shè)備是通過科學(xué)手段和現(xiàn)代設(shè)備實(shí)現(xiàn)完成的，并通過人們的感知來反應(yīng)，從而能夠達(dá)到形象生動(dòng)，趣味刺激的設(shè)備。游藝機(jī)設(shè)備的安全性以及質(zhì)量的可靠性對(duì)玩家的生命和健康具有重要的意義，在游藝機(jī)設(shè)備中電氣設(shè)備是最為重要的一種控制設(shè)備，其運(yùn)用的安全性和可靠性對(duì)游藝機(jī)的質(zhì)量的好壞具有決定性的作用。但是由于變頻器產(chǎn)生的干擾，很容易造成其它設(shè)備的損害，因此了解變頻器的干擾，然后針對(duì)干擾問題采取有效的解決方法對(duì)保證游藝機(jī)設(shè)備的安全性是非常重要的。

1 游藝機(jī)設(shè)備中變頻器干擾的來源

1.1 外部電網(wǎng)的干擾

電網(wǎng)中的諧波干擾主要是變頻器的供電電源干擾變頻器，由于電網(wǎng)中的諧波源比較多，比如，電子電壓調(diào)整設(shè)備、交流直流互換設(shè)備、整流設(shè)備以及非線性負(fù)載等這些設(shè)備都可能對(duì)電網(wǎng)的電流或者電壓產(chǎn)生波形畸變，從而造成干擾的形成，對(duì)游藝機(jī)設(shè)備造成危害。變頻器供電電源受到電網(wǎng)的干擾后如果不及時(shí)進(jìn)行處理，則電網(wǎng)干擾以及電網(wǎng)的噪聲就會(huì)通過電網(wǎng)電源的電路對(duì)游藝機(jī)設(shè)備的變頻器造成干擾，從而影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

1.2 變頻器自身的干擾

在游藝機(jī)設(shè)備中能夠通過變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)游藝機(jī)的設(shè)備的速度、高度以及運(yùn)行等，但是變頻器的整流橋是非線性的負(fù)載，它產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)中的電子電氣設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生干擾，并且在游藝機(jī)設(shè)備中變頻器主要采用PWM技術(shù)，當(dāng)變頻器設(shè)備在高速轉(zhuǎn)化時(shí)，或者工作在開關(guān)設(shè)備中，其將會(huì)產(chǎn)生耦合性噪聲，所以變頻器將會(huì)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的其他的電子、電氣設(shè)備將會(huì)造成干擾現(xiàn)象，并且在變頻器的輸入和輸出設(shè)備中，都會(huì)有很高的諧波成分，這些諧波將會(huì)通過不同的形式傳播出來，所以就會(huì)造成游藝機(jī)設(shè)備中變頻器本身對(duì)其他設(shè)備造成干擾。

2 游藝機(jī)設(shè)備中變頻器干擾的解決措施

在游藝機(jī)設(shè)備中變頻器不僅是游藝機(jī)設(shè)備中的控制設(shè)備，而且也是設(shè)備的保護(hù)設(shè)備，因此變頻器在游藝機(jī)設(shè)備中的作用是非常大的，如果能夠有效減少游藝機(jī)設(shè)備中變頻器的干擾，則變頻器在游藝機(jī)設(shè)備中將會(huì)發(fā)揮更大的作用。針對(duì)上述描述的游藝機(jī)設(shè)備中變頻器干擾的來源采用以下措施進(jìn)行解決。

對(duì)于變頻器的干擾抑制，根據(jù)電磁性的原理可以得知電磁干擾形成需要具有電磁干擾源、電磁干擾敏感系統(tǒng)、電磁干擾途徑這幾個(gè)因素，因此對(duì)于電磁干擾可采用軟件抗干擾措施和硬件抗干擾措施。對(duì)于游藝機(jī)設(shè)備上的變頻器的干擾主要采用以下措施進(jìn)行抑制。

2.1 濾波

在游藝機(jī)設(shè)備的線路中進(jìn)行設(shè)置濾波器，濾波器的功能主要是用于消弱頻率較高的諧波分量，這樣就能夠有效抑制干擾信號(hào)從變頻器中傳出影響到游藝機(jī)設(shè)備中電動(dòng)機(jī)或者電源，為了能夠減少對(duì)電源的干擾可以在游藝機(jī)設(shè)備的總機(jī)臺(tái)電源輸入端和變頻器電源輸入前端加入帶3C，UL認(rèn)證的二級(jí)型EMI電磁抗干擾濾波器，除低電磁干擾，提高電磁兼容性能[2]。還可以在變頻器電源輸入前端或者電動(dòng)機(jī)與變頻器之間增加交流電抗器，電抗器不僅能夠抑制諧波電流，而且還能夠抑制電壓和電流浪涌的現(xiàn)象，并且還能減少線路產(chǎn)生的電磁輻射，這樣對(duì)降低變頻器對(duì)游藝機(jī)設(shè)備的干擾，提高游藝機(jī)設(shè)備的安全性和可靠性。

2.2 隔離

在游藝機(jī)設(shè)備中抑制屏蔽干擾源是抑制干擾的最為有效的措施，對(duì)于變頻器的自身的干擾通常采用鐵殼進(jìn)行屏蔽，對(duì)于變頻器的輸出線可以采用管件進(jìn)行屏蔽，如果是外部信號(hào)進(jìn)行變頻器時(shí)，則應(yīng)該保證信號(hào)線越短越好，并且信號(hào)線還應(yīng)該采用雙芯進(jìn)行屏蔽，而機(jī)臺(tái)控制臺(tái)走線需要分隔開布線，在布關(guān)于變頻器的電源輸入與電機(jī)輸出控制線時(shí)，應(yīng)與主控制器PLC，或MCU的電源輸入和低壓線分隔開不同的線槽走線，從而可以有效控制游藝機(jī)設(shè)備的電磁干擾，保證設(shè)備的安全性。還應(yīng)該遵循控制信號(hào)電纜線和動(dòng)力電纜分開敷設(shè)的原則，保護(hù)動(dòng)力電纜的輸入和輸出之間有一定的距離，保證變頻器的動(dòng)力輸出電纜和控制信號(hào)的線纜線也有一定的距離，距離最好間隔在50 cm以上，從而減少對(duì)游藝機(jī)設(shè)備干擾，保證設(shè)備的安全性和可靠性。

2.3 變頻器對(duì)微機(jī)控制板的干擾處理

在對(duì)PLC和MCU供電時(shí)，應(yīng)選用高絕緣值的隔離變壓器，降壓后再整流濾波，并加入瞬間高壓吸收二極管，以便吸收瞬間高壓對(duì)PLC或MCU產(chǎn)生的高壓脈沖干擾.絕不能使用自耦變壓器。濾波電容應(yīng)選用抗干性能較好的電容，如有必要使用開關(guān)電源盒時(shí)，需要使用帶有3C，UL認(rèn)證的開關(guān)電源盒。以免因開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾與變頻器產(chǎn)生的干擾混合，從而產(chǎn)生更復(fù)雜的干擾源。在必須使用MCU時(shí)，應(yīng)選用已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間在工業(yè)控制中得到驗(yàn)證的MCU品牌，如意法半導(dǎo)體，飛思卡爾，PIC等品牌中的工業(yè)級(jí)單片機(jī)或者是汽車級(jí)單片機(jī)[3]。并且還應(yīng)該盡量提高逆變器開關(guān)頻率，這對(duì)減少諧波電流和減小電動(dòng)機(jī)噪聲是非常有益的，一般情況下還應(yīng)該選擇載波頻率較小的變頻器，這樣就能夠有效減少變頻器干擾對(duì)游藝機(jī)設(shè)備中微機(jī)控制板的影響。

3 總結(jié)

隨著人們的生活水平提高，休閑娛樂時(shí)間的增多，我國(guó)游藝機(jī)設(shè)備發(fā)展日新月異，游藝機(jī)設(shè)備是供人們休閑娛樂的主要設(shè)備之一，游藝機(jī)設(shè)備的質(zhì)量和安全性直接關(guān)系到設(shè)備的使用壽命和人們的生命安全，因此減少變頻器干擾，提高游藝機(jī)電氣設(shè)備的安全性，可靠性，保證人們的生命健康和提高設(shè)備運(yùn)行的效益是游藝機(jī)設(shè)備制造業(yè)不斷努力的方向，也是我國(guó)游樂業(yè)發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘偉秒，黃慶發(fā)，麥潤(rùn)教，曾太.ATV71系列變頻器在游樂設(shè)備中的應(yīng)用[J].電氣時(shí)代，2011，07:76-79.

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[3]郭勝斌.變頻器干擾產(chǎn)生原因及解決方法[J].新疆有色金屬，2009，32(1):65-66.