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    PLC控制柜中隔離技術的要點

    2021-02-24 01:38:49

    PLC控制柜中由于交流電網中存在大量的諧波、雷擊浪涌、高頻干擾等噪聲,所以對由交流電源供電的控制設備,都應采取抑制來自交流電源干擾的措施。采用電源隔離變壓器,可以有效地抑制竄入交流電源中的噪聲干擾。隔離變壓器般是指為防止各種干擾通過電路傳導而設計的具有電路隔離的變壓器,電源在進入PLC電源單元之前,雖然會先經過電源變壓器,但是高頻噪聲仍然可以由變壓器初級與次級線圓間的電容效應、磁性耦合或輻等方式通過次級,再進入PLC電源單元。因此,防止噪聲干擾的最簡單又有行之有效的方法是使用隔離變壓器加以隔離。在各種濾除電源干擾器件中,隔離變壓器的效果是很好的,因為隔離變壓器除了能消除電源、空中各種射頻的噪聲外,它對電源開關瞬間突波也有很好的濾除效果,只是濾除頻率和前述的電源濾波器不盡相同。隔離變壓器果以隔離特性來區分,可分為下列三種。

    工控系統集成

    1)絕緣變壓器

    這是在初級與次級之間加上一-層特殊的絕緣體,以將初級傳導至次級的噪聲予以適度衰減。過,這種方式并無法將所有的噪聲隔離,如電源開關動作等差模干擾便無法濾除。

    2)屏蔽變壓器

    除了具備絕緣變壓器的構造外。在初級與次級線園外圍又利用金箔紙等絕緣材料予以包要,以降低二線園繞組之間的電容效應。與絕緣變壓器相比,屏蔽變壓器對高頻干擾的特性雖然更優異,但依然還是無法濾除差模噪聲。

    3)噪聲濾除變壓器

    除了具有屏蔽變壓器的構造外,又在最外圍加上電磁屏蔽。噪聲濾除變壓器能有效地隔離共模干擾,但是對于隨市電傳導而來的差模干擾,僅有衰減能力。噪聲濾除變壓器的鐵芯與-般的電源變壓器并不相同, 它的導磁率是經過特別的設計,使其在某一特定頻率(數千赫)以上時會要然下降,所以在這個特定頻率以上的噪聲會被相對的衰減,頻率越高衰減顯越大。如果能與LC濾波器串聯使用,效果將會更佳。

    隔離變壓器應是對稱平衡的,而不應是功率配平的。變壓器所用鐵芯材料應取其飽和磁感應強度的下限值,必須保證不使鐵芯處于飽和狀態。變壓器鐵芯結構應優選D形和C形,E形最次之。

    各式變壓器的效能與鐵芯形式并無關聯。鐵芯的形式只會牽涉到尺寸大小與磁場。無屏蔽層和有屏蔽層的隔離變壓器的分布電容。

    隨著技術的進步,國外已研制成功了專門抑制噪聲的隔離變壓器。這是一種繞組和變壓器整體都有屏蔽層的多層屏蔽變壓器。

    這類變壓器的結構、鐵芯材料、形狀及其線周位置都比較特殊,它可以切斷高頻噪聲漏磁通和繞組的交連,從而使差模噪聲不易感應到二次側,這種變壓器既能切斷共模噪聲電壓。又能切斷差模噪聲電壓,此較理想的隔離變壓器。

    在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環境中,可以安裝-臺帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少控制設備與地之間的干擾。隔離變壓器主要是針對來自電源的傳導干擾,可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前。


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