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PLC控制柜中隔离技术的要点

2021-02-24 01:38:49

PLC控制柜中由于交流电网中存在大量的谐波、雷击浪涌、高频干扰等噪声,所以对由交流电源供电的控制设备,都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。采用电源隔离变压器,可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。隔离变压器般是指为防止各种干扰通过电路传导而设计的具有电路隔离的变压器,电源在进入PLC电源单元之前,虽然会先经过电源变压器,但是高频噪声仍然可以由变压器初级与次级线圆间的电容效应、磁性耦合或辐等方式通过次级,再进入PLC电源单元。因此,防止噪声干扰的最简单又有行之有效的方法是使用隔离变压器加以隔离。在各种滤除电源干扰器件中,隔离变压器的效果是很好的,因为隔离变压器除了能消除电源、空中各种射频的噪声外,它对电源开关瞬间突波也有很好的滤除效果,只是滤除频率和前述的电源滤波器不尽相同。隔离变压器果以隔离特性来区分,可分为下列三种。

工控系统集成

1)绝缘变压器

这是在初级与次级之间加上一-层特殊的绝缘体,以将初级传导至次级的噪声予以适度衰减。过,这种方式并无法将所有的噪声隔离,如电源开关动作等差模干扰便无法滤除。

2)屏蔽变压器

除了具备绝缘变压器的构造外。在初级与次级线园外围又利用金箔纸等绝缘材料予以包要,以降低二线园绕组之间的电容效应。与绝缘变压器相比,屏蔽变压器对高频干扰的特性虽然更优异,但依然还是无法滤除差模噪声。

3)噪声滤除变压器

除了具有屏蔽变压器的构造外,又在最外围加上电磁屏蔽。噪声滤除变压器能有效地隔离共模干扰,但是对于随市电传导而来的差模干扰,仅有衰减能力。噪声滤除变压器的铁芯与-般的电源变压器并不相同, 它的导磁率是经过特别的设计,使其在某一特定频率(数千赫)以上时会要然下降,所以在这个特定频率以上的噪声会被相对的衰减,频率越高衰减显越大。如果能与LC滤波器串联使用,效果将会更佳。

隔离变压器应是对称平衡的,而不应是功率配平的。变压器所用铁芯材料应取其饱和磁感应强度的下限值,必须保证不使铁芯处于饱和状态。变压器铁芯结构应优选D形和C形,E形最次之。

各式变压器的效能与铁芯形式并无关联。铁芯的形式只会牵涉到尺寸大小与磁场。无屏蔽层和有屏蔽层的隔离变压器的分布电容。

随着技术的进步,国外已研制成功了专门抑制噪声的隔离变压器。这是一种绕组和变压器整体都有屏蔽层的多层屏蔽变压器。

这类变压器的结构、铁芯材料、形状及其线周位置都比较特殊,它可以切断高频噪声漏磁通和绕组的交连,从而使差模噪声不易感应到二次侧,这种变压器既能切断共模噪声电压。又能切断差模噪声电压,此较理想的隔离变压器。

在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装-台带屏蔽层的隔离变压器,以减少控制设备与地之间的干扰。隔离变压器主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。


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