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尖峰電壓屬于浪涌電壓里的一種,持續(xù)時(shí)間極短但數(shù)值很高。電機(jī)、電容器和功率轉(zhuǎn)換設(shè)備(如變速驅(qū)動(dòng)器)是產(chǎn)生尖峰電壓的主要因素。雷電擊中室外的輸電線路也會(huì)引起極危險(xiǎn)的高能瞬變。它們會(huì)在低壓電源電路中定期發(fā)生,峰值可能會(huì)達(dá)到數(shù)千伏。
開關(guān)電源中經(jīng)常要快速切換電流。這些電流通路上的分布電感就會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲電壓,它們會(huì)耦合到敏感電路中或給元件造成電壓應(yīng)力。承載直流電流的導(dǎo)線很少有問題,因?yàn)橹绷鞑粫?huì)產(chǎn)生電壓尖刺,或向其它導(dǎo)線耦合交流干擾。舉例來講,一條與電感串連的導(dǎo)線一般不會(huì)有問題,因?yàn)榉植茧姼幸入姼衅鞯臄?shù)值小得多。大值串連電感會(huì)阻止不連續(xù)電流通過。
如果一個(gè)電路產(chǎn)生了不連續(xù)電流,就要設(shè)法防止其通過大的環(huán)路。電流環(huán)越大其電感量越大,隨之而產(chǎn)生的磁場輻射也就越大。這個(gè)原則同樣適用于元件的布局,因?yàn)殡娏鹘?jīng)常是在有源器件之間進(jìn)行切換的,例如晶體管和二極管。
為了防止電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣過早老化或引起電動(dòng)機(jī)、變頻器的損壞,通常可以提供加接輸出電抗器的方法來減小在電動(dòng)機(jī)端腳上的高次諧波沖擊電壓。當(dāng)變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的電纜線較長時(shí),加裝輸出電抗器雖然可以減小負(fù)荷電流的峰值,但輸出電抗器不能減小電動(dòng)機(jī)端腳上的瞬變電壓峰值。因此,一定要盡量縮短變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的電纜線的長度。
(1)增加電抗器或?yàn)V波器:在連接變頻電動(dòng)機(jī)電纜的兩側(cè)增加電抗器(扼流圈)或?yàn)V波器,這樣可以有效減緩電源端輸出電壓脈沖的上升速度。
(2)縮短電纜長度:在設(shè)計(jì)線路時(shí),應(yīng)盡量減少變頻器與電動(dòng)機(jī)之間電纜的長度。通過縮短電纜長度來降低兩者之間的暫態(tài)波過程的振蕩周期,以此來降低電動(dòng)機(jī)兩端的過電壓。
(3)此外,還應(yīng)確保電動(dòng)機(jī)鐵心在檢修過程中不受損傷或短路,電動(dòng)機(jī)軸承等部件的裝配滿足精度要求,盡量降低渦流損耗等引起的局部發(fā)熱和機(jī)械配合問題對電動(dòng)機(jī)絕緣的影響。
(4)通過電路的主控芯片調(diào)節(jié)降低電壓尖峰的影響,如圖下所示: