隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，變頻調(diào)速 [1] 技術(shù)得到飛速發(fā)展，變頻調(diào)速以其良好的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果、啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點(diǎn)在流量控制與調(diào)節(jié)、換熱系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，在流量測量中電磁流量計(jì)測量準(zhǔn)確、可靠，因而他們被廣泛的應(yīng)用在一起。但是在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，變頻器對周圍的電磁流量計(jì)及其他監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備存在著污染現(xiàn)象，表現(xiàn)為:當(dāng)變頻器在變頻工況運(yùn)行時(shí)，電磁流量計(jì)的信號(hào)嚴(yán)重失真，變頻器停止運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測數(shù)據(jù)恢復(fù)了正常。筆者為了解決流量在線監(jiān)測系統(tǒng)在變頻工況下信號(hào)受干擾 [2]的問題，對在線監(jiān)測系統(tǒng)本身的抗干擾進(jìn)行了一些探討，結(jié)合自己的工程實(shí)踐，提出了在流量信號(hào)采集的輸入端加入信號(hào)隔離裝置 [3]的方法，在實(shí)際應(yīng)用中效果明顯。

 

1 、變頻器的變頻干擾

         變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載，輸人和輸出電流中都含有很多的高次諧波成分。有資料表明，輸人電流中的5次諧波和7次諧波的諧波分量是最大的，分別是50Hz基波的70%和80%，它們以各種方式把自己的能量傳遞出去，其中以電磁波的方式為主，對電網(wǎng)內(nèi)的其他電子電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾,引起測控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)失準(zhǔn)失靈，嚴(yán)重破壞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，其中對電磁流量計(jì)的干擾更為嚴(yán)重;另外變頻器的逆變器大多采用PWM [4] 技術(shù)，當(dāng)作高速切換時(shí)產(chǎn)生大量的耦合噪聲，對電子設(shè)備也產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。

 

         變頻器的高次諧波傳輸方式與一般的電磁干擾途徑比較類似，主要有電路藕合、感應(yīng)藕合和空中輻射幾種方式。其中電路藕合是因?yàn)檩斎穗娏鳛榉钦也ǎ咕W(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生畸變，影響其他設(shè)備正常工作；感應(yīng)藕合是因?yàn)楫?dāng)變頻器和其他設(shè)備距離比較近時(shí)，電感產(chǎn)生的電磁感應(yīng)或電容產(chǎn)生的靜電感應(yīng)通過線間感應(yīng)的方式傳播，諧波以感應(yīng)方式藕合到其他設(shè)備中去；空中輻射是以電磁波方式向空中輻射，這是高頻率諧波的主要傳播方式。

 

2、變頻工況下流量信號(hào)失真的解決

         隔離器實(shí)現(xiàn)了輸入對輸出、對電源的隔離電路設(shè)計(jì)，因此無需系統(tǒng)接地線路，也正是由于這種信號(hào)線路無需共地的設(shè)計(jì)，使得檢測和控制回路信號(hào)的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)，同時(shí)，隔離電路中還增加了濾波功能，能濾出高次諧波，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。信號(hào)隔離器分為有源和無源，有源隔離器是需要外接電源，無源不需要外接電源，只需要接信號(hào)源，本文用的就這是這種無源隔離器。圖（一）是隔離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外界連接圖，對于輸出4-20mA電流的電磁流量計(jì)信號(hào)隔離的話，只要把電磁流量計(jì)的輸出端接入信號(hào)隔離器的輸入端，信號(hào)隔離器的輸出端接入信號(hào)采集系統(tǒng)輸入端就可以完成隔離，接線簡單、快捷，同時(shí)信號(hào)隔離器在其輸入端裝有濾波電容，具有濾波的功能，將可能會(huì)對輸入端的信號(hào)產(chǎn)生干擾的諧波給濾除掉，減小外界諧波對信號(hào)的干擾，增強(qiáng)測試數(shù)據(jù)和控制的精確度。

         表（一）是通過對量程為30L/min電磁流量計(jì)接入隔離器前后流量電壓信號(hào)的對比表，從表中四組數(shù)據(jù)可以清晰的得出三個(gè)結(jié)論：

         (1)變頻器未啟動(dòng)時(shí)，電磁流量計(jì)的電壓信號(hào)有波動(dòng)，也說明了周圍環(huán)境的確會(huì)影響電磁流量計(jì)的信號(hào)傳遞，但干擾很小，可以忽略不計(jì)。

         (2)當(dāng)變頻器接通時(shí)，電磁流量計(jì)的電壓信號(hào)波動(dòng)很大，說明變頻器確實(shí)對電磁流量計(jì)干擾比較大，且隨著變頻器頻率加大而加大，頻率越高干擾越大。

         (3)當(dāng)接通變頻器且在采集系統(tǒng)輸入端加信號(hào)隔離時(shí)，干擾明顯被抑制，達(dá)到了抑制變頻器產(chǎn)生的干擾信號(hào)的目的。

 

3 、結(jié)語

         用變頻技術(shù)控制和調(diào)節(jié)流量，是現(xiàn)在流量監(jiān)測系統(tǒng)常用的方法，但變頻諧波干擾對流量在線監(jiān)控技術(shù)產(chǎn)生了不利的影響，如果能有效解決變頻干擾，變頻技術(shù)將會(huì)在要求更精確的場合廣泛使用，本文是筆者根據(jù)自己的工程實(shí)踐，提出的抗變頻干擾方法，在實(shí)際應(yīng)用中效果明顯。