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文档简介

1、变频器应用问题浅释一 为什么漏电断路器在使用变频器时易跳闸?    这是因为变频器的输出波形含有高次谐波,而电机及变频器与电机间的电缆会产生泄漏电流,该泄漏电流比工频驱动电机时大了许多,所以产生该现象。变频器操作输出侧的漏电流大约为工频操作时的3倍多,外加电动机等漏电流,选择漏电保护器的动作电流应该大于工频时漏电流的10倍。二 使用变频器时,电机温升为什么比工频时高?这是因为变频器输出电压波形不是正弦波,而是畸形波,在额定扭矩下的电机电流比工频时要多出约10%左右,所以温升比工频时略有提高。三 怎样调整转矩提升?A当转矩提升

2、设置过高,而负载很轻时,由于产生电机铁芯的磁通饱和,电流将增加,变频器可能会产生过电流保护,所以当负载减轻时,为提高电机效率,应减小该设置。B而对于重负载,适当提高转矩提升设定值,可以对定子绕组和电机电缆产生的电压降损耗进行补偿。四 何为载波频率,如何调整?ASPWM变频器的输出电压是一系列的脉冲,脉冲频率等于载波频率。B在电动机的电流中,具有较强的载波频率的谐波分量,它将引起电动机铁芯的振动而发出噪声。如果噪声的频率与电机铁芯的固有震荡频率相等而发生谐振时,噪音将增大。为减小噪音,变频器为用户提供了可以在一定范围内调整载波频率的功能,以避开噪音的谐振频率。C载波频率的谐波分量具有较

3、强的辐射能力,对外界电子设备会产生电磁干扰。D从改善电流波形的角度来说,载波频率越高,电流波形越平滑。但是,对外界的电磁干扰也越强。E载波频率设置越高,电机噪音越小,但是变频器自身功率器件开关损耗越大,变频器发热越严重。载波频率设置越低,电机噪音越大,但是变频器自身功率器件开关损耗越小。五 DC制动用途:(1).用于控制某些设备的精确停车,避免出现低速“爬行”现象,在停机时启动该功能。     (2).因为变频调速系统总是从最低频率启动,如果在启动时,电机已经有一定转速,而变频器未设置转速追踪功能,则会出现过电流或过电压现象。六

4、60;为什么负载电机额定频率要与电动机一致?本功能参数定义基频A. 若基频设定低于电动机额定频率,则电动机电压将会增加,输出电压的增加,将引起电动机磁通的增加,使磁通饱和,励磁电流发生畸变,出现很大的尖峰电流,从而导致变频器因过流跳闸B. 若基频设定高于电动机额定频率,则电动机电压将会减小,电动机的带负载能力下降。七 什么是转差补偿?含义:根据负载电流的大小,适当提高变频器的输出频率(内部提高,实际显示不变),以补偿由于负载的增加而引起的转差增大。八 AVR功能当电网电压下降时,自动的适当降低基准频率,从而维持磁通K*U/F不变,以保证电动机的带负载能力

5、不变。九 负载一般有哪几种?(1).恒转矩负载      不同的转速,负载阻转矩基本恒定。输出功率与转速成正比。如皮带输送机。(2).恒功率负载         不同的转速,负载功率基本恒定。输出转矩与转速成正比。如各种薄膜或薄板的卷绕装置。(3).平方率负载     负载阻转矩与转速的平方成正比。如风机和泵类。十 几种特殊电机的变频调速A. 绕线转子异步电动机绕线转

6、子异步电动机的转子绕组是一组星型连接的三相绕组。三相绕组的端点分别与三个集电环相接,通过集电环与电刷和外接的电阻(启动或调速用)连接。采用变频器调速后,转子绕组没有必要接电阻,故可以将三相绕组的端点用导线直接连接即可。B. 电磁制动电动机由普通电动机和电磁制动器组成。电动机与电磁制动器同时接入电源,电磁铁的衔铁被吸上,使电动机转子自由转动,切断电源后,制动器的励磁绕组失电,转子迅速停止。采用变频器调速后,应将电磁铁的励磁绕组电路接至变频器输入侧,并且必须保证和电动机同时通电。十一 一台变频器带多台电动机时的容量选择A. 几台电动机在任何情况下都同时启动时变频器的额

7、定电流应大于几台电动机的最大工作电流之和。B. 几台电动机依次启动时变频器的额定电流应大于除最大那台电动机之外的其余电动机额定电流之和加上7倍的最大电动机的额定电流的总和。十二 变频器的干扰方式及处理A. 传播方式:(1).辐射干扰(2).传导干扰         B. 抗干扰措施            对于通过辐射方式传播的干扰信号,主要通过布线

8、以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。            对于通过线路传播的干扰信号,主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器,电抗器或磁环等方式来处理。            具体方法及注意事项如下:            (

9、1).信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。            (2).不要采用不同金属的导线相互连接。            (3).屏蔽管(层)应可靠接地,并保证整个长度上连续可靠接地。            (4).信号电路中要使用

10、双绞线屏蔽电缆。            (5).屏蔽层接地点尽量远离变频器,并与变频器接地点分开。            (6).磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用,具体方法为:输入线一起朝同一方向绕4圈,而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意,尽量将磁环靠近变频器。(7).一般对被干扰设备仪器,均可采取屏蔽及其它抗干扰措施,如注塑机温控的处理。变

11、频器比调八大参数号称变频器必调的8大参数:1、控制方式 2、频率给定方式 3、加速时间 4、减速时间 5、基本频率 6、过流幅值 7、上限频率 8、下限频率变频器压频比的正确设定1、 引言 随着变频调速技术的发展,变频器调速已成为交流调速的主流,在化纤、纺织、钢铁、机械、造纸等行业得到广泛的应用。由于通用变频器一般采用V/f控制,即变压变频(VVVF)方式调速,因此,变频器在使用前正确地设定其压频比,对保证变频器的正常工作至关重要。变频器的压频比由变频器的基准电压与基准频率两项功能参数的比值决定,即基准电

12、压/基准频率=压频比。基准电压与基准频率参数的设定,不仅与电动机的额定电压与额定频率有关(电机的压频比为电机的额定电压与额定频率之比),而且还必须考虑负载的机械特性。对于普通异步电机在一般调速应用时,其基准电压与基准频率按出厂值设定(基准电压380V,基准频率50Hz),即满足使用要求。但对于某些行业使用的较特殊的电机,就必须根据实际情况重新设定基准电压与基准频率的参数。由于变频器使用说明书以及有关书籍中没有对这两个参数作详细介绍,因此正确的设定该参数对于不少使用者来说,并非很容易的事。为此,本文结合变频调速的基本控制方式及负载的机械特性与基准电压、基准频率参数的关系,列举实例,详细说明基准电

13、压与基准频率参数的设定方法。 2、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系 电机用变频器调速时有两种情况-基频(基准频率)以下调速和基频以上调速。必须考虑的重要因素是:尽量保持电机主磁通为额定值不变。如果磁通过弱(电压过低),电机铁心不能得到充分利用,电磁转矩变小,负载能力下降。如果磁通过强(电压过高),电机处于过励磁状态,电机因励磁电流过大而严重发热。根据电机原理可知,三相异步电机定子每相电动势的有效值: E1=4.44f1N1m 式中 :E1-定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值,V ;f1-定子频率,Hz;N1定子每相

14、绕组有效匝数 ;m-每极磁通量由式中可以看出,m的值由E1/f1决定,但由于E1难以直接控制,所以在电动势较高时,可忽略定子漏阻抗压降,而用定子相电压U1代替。那么要保证m不变,只要U1/f1始终为一定值即可。这是基频以下调时速的基本情况,为恒压频比(恒磁通)控制方式,属于恒转矩调速。基准频率为恒转矩调速区的最高频率,基准频率所对应的电压为即为基准电压,是恒转矩调速区的最高电压,在基频以下调速时,电压会随频率而变化,但两者的比值不变。 在基频以上调速时,频率从基频向上可以调至上限频率值,但是由于电机定子不能超过电机额定电压,因此电压不再随频率变化,而保持基准电压值不变,这时

15、电机主磁通必须随频率升高而减弱,转矩相应减小,功率基本保持不变,属于恒功率调速区。可见,基准频率为恒功率调速区的最低频率,是恒转矩调速区与恒功率调速区的转折点,而基准电压值在整个恒功率调速区内不再随频率变化而改变。 3、负载的机械特性与基准电压,基准频率的设定 合理地使用变频器,必须了解所驱动负载的机械特性。根据不同的使用目的,负载基本上可分为恒转矩负载、恒功率负载以及平方转矩负载等三类。恒转矩负载其所需转矩基本不受速度变化的影响(T=定值),对于该类负载,变频器的整个工作区最好运行在基频以下,这时变频器的输出特性正好能满足负载的要求。恒功率负载在转速越高时,所需转矩越小(

16、T×N=定值),对于恒功率负载来说,电机的工作频率若运行在基频以上,其所要求的机械特性将与变频器的输出特性相吻合。至于平方转矩负载,它所要求的转矩与转速的平方成正比(T/N2=定值),电机应运行在基频以下较为合理。需要注意的是:平方转矩负载的工作频率绝不能超过工频(除非变频器容量大一个等级)。否则变频器与电机将严重过载。 4、 设定实例 例1 :一台化纤纺丝计量泵电机型号为FTY-550-6,即550W, 6极三相永磁同步电动机。铭牌参数如下:工作电压:62.5 - 125 - 475V。工作频

17、率:25 - 50 - 190HZ,电机功率:275 - 550 - 2090W,转速:500 - 1000 - 3800R/min,电流:4A。其工作范围较宽,铭牌参数与一般异步电动机不同,左边的数值为电机正常工作时(不失步)的下限,右边数值为电机正常工作时的最大值,中间值为额定值(50HZ)。该电机压频比为125V/50HZ=2.5,使用1.5K变频器。若只按电机参数设定,电机的额定电压与额定频率值既为变频器的基准电压与基准频率值,基准电压(代码为CD005)设为125V

18、,基准频率(CD006)为50HZ(出厂值)不变,这样设定,电机工作在基频以下时,电机驱动计量泵毫无问题,但计量泵属于恒转矩负载,若在计量泵要求较高转速(如90HZ)时,那么频率虽然可调至90HZ,但此时电机工作电压仍为125V,实际压额比为125/90HZ=1.39,如图2a,电磁转矩变小,无法提供负载所需转矩,使计量泵不能正常工作。正确的设定应为:CD005=475V,CD006=90HZ,在这里基准电压虽设为475V,但由于变频器不具有升压功能,其实际输出电压由输入电压的最大值决定,所以这样设定只对增大V/F图形的斜率有效,并不真能达到475V。因此也可以这样设定:CD005=380V,

19、CD006=152HZ,变频器的压频比仍为380V/152HZ=2.5不变,电机整个工作段都处于恒转矩调速范围,满足了负载特性的要求。 例2:一台纺织用三相异步调速电动机,额定功率60W,额定电压110V,额定频率50HZ,调速范围40-110HZ,额定电流0。34A,4极,因此该电机的压频比为110V/50HZ=2。2。所驱动负载为恒功率特性。驱动变频器原来准备用富士FRN1。5G11S-4CX(驱动六台电机)但该变频器的基准电压(富士变频器额定电压)最低只能调到320V,根据电机的压频比,要保证电机运行在50HZ时工作电压为110V,电机能正常工作。但该负载工作转速调节范围较宽,

20、如果要求运行在110HZ那么此时电机电压将达到242V,高出额定电压一倍多,其结果可想而知。若以110HZ时电机工作电压为110V来设定,则设额定电压为320V(最低值),基准频率为320HZ,那么电机运行在110HZ时,电压正好为电机额定电压。但这时变频器的压频比为320V/320HZ=1,因此在电机运行于40HZ时,其电压仅为40V,显然没有足够的功率驱动负载。所以该型富士变频器不能满足使用要求。改用三恳SAMCO-I IHF1.5K变频器,设基准电压CD005=110V,基准频率CD006=50HZ,这样电机从50-110HZ调速时其电压值保持在110V不变,电机工作在恒功率调

21、速区,与负载的机械特性相符,不会再有超过电机额定电压或功率不足的现象发生。 变频器有效的抗干扰措施在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰

22、采取不同的措施。 一、变频器干扰的来源 首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、跌落(3)尖峰电压脉冲 (4)射频干扰。 1、 晶闸管换流设备对变频器的干扰 当供

23、电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。 2、 电力补偿电容对变频器的干扰 电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。 其次是变频器自身对外部的干扰。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生

24、的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。 变频器的输入和输出电流中,都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。 (1)输入电流的波形变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时,整流桥中才有充电电流。因此,充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近,

25、呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明,输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的,分别是50HZ基波的80和70。 (2)输出电压与电流的波形绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式,其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式形波;由于电动机定子绕组的电感性质,定子的电流十分接近于正弦波。但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。 二、干扰信号的传播方式 变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其它设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子

26、、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。 (1) 电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波,当变频器的容量较大时,将使网络电压产生畸变,影响其他设备工工作,同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加,影响了电机的运转特性。显然,这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。 (2) 感应耦合方式当变频器的输入电路或输出

27、电路与其他设备的电路挨得很近时,变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种: a、电磁感应方式,这是电流干扰信号的主要方式; b、静电感应方式,这是电压干扰信号的主要方式。 (3) 空中幅射方式 即以电磁波方式向空中幅射,这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。 三、变频调速系统的抗干扰对策 根据电磁性的基本原理,形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施,

28、一般从抗和防两方面入手来抑制干扰,其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 1、所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中,通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 2、在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路

29、中有敏感电子设备,可在电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输入和输出电路中,除了上述较低的谐波成分外,还有许多频率很高的谐波电流,它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的主要手段。根据使用位置的不同,可分为: (1) 输入滤波器 通常又有两种: a、 线路滤波器 主要由电感线圈构成。它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。 b、 辐射滤波器 主要由高频电容器构成。它将吸收掉频率很高的、具有辐射能量的谐波成分。

30、0;(2) 输出滤波器也由电感线圈构成。它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。非但起到抗干扰的作用,且能削弱电动机中由高次谐波谐波电流引起的附加转矩。对于变频器输出端的抗干扰措施,必须注意以下方面: a、 频器的输出端不允许接入电容器,以免在逆变管导通(关断)瞬间,产生峰值很大的充电(或放电)电流,损害逆变管; b、 输出滤波器由LC电路构成时,滤波器内接入电容器的一侧,必须与电动机侧相接。 3、屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,不让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号控制变频器时,要

31、求信号线尽可能短(一般为20m以内),且信号线采用双芯屏蔽,并与主电路线(AC380V)及控制线(AC220V)完全分离,决不能放于同一配管或线槽内,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效,屏蔽罩必须可靠接地。 4、正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰。在实际应用系统中,由于系统电源零线(中线)、地线(保护接地、系统接地)不分、控制系统屏蔽地(控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的混乱连接,大大降低了系统的稳定性和可靠性。 对于变频器,主回路端子PE(E、G)的正确接地是提高变频器抑制噪声能力和减小变频器干扰的重要手段,因此在实际应用中

32、一定要非常重视。变频器接地导线的截面积一般应不小于2.5mm2,长度控制在20m以内。建议变频器的接地与其它动力设备接地点分开,不能共地。 5、采用电抗器 在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等所)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因数大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种: (1) 电抗器 串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有: a、 通过抑制

33、谐波电流,将功率因数提高至(0.75-0.85); b、 削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击; c、 削弱电源电压不平衡的影响。 (2)直流电抗器串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因数方面比交流电抗器有效,可达0.95,并具有结构简单、体积小等优点。 6、合理布线 对于通过感应方式传播的干扰信号,可以通过合理布线的方式来削弱。具体方法有: (1)设备的电源线和信号线应量远离变频器的输入、输出线; (2) 其他设备的电源线和信号线应避

34、免和变频器的输入、输出线平行; 四、结论 通过对变频器应用过程中干扰的来源和传播途径的分析,提出了解决这些问题的实际对策,随着新技术和新理论不断在变频器上的应用,重视变频器的EMC要求,已成为变频调速传动系统设计、应用必须面对的问题,也是变频器应用和推广的关键之一。变频器存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高,满足实际需要的真正“绿色”变频器也会不久面世。我们相信变频器的EMC问题一定会得到有效解决。变频器在工程应用中需要注意的几个问题1 引言随着通用变频器市场的日益繁荣,不包括OEM进口变频器,中国通用变频器

35、年用量超过25亿元人民币,变频器及其附属设备的安装、调试、日常维护及维修工作量剧增,给用户造成重大直接和间接损失。本文就针对造成以上问题的原因,根据大量用户的实际应用情况,从应用环境、电磁干扰与抗干扰、电网质量、电机绝缘等方面进行了分析,提出了一些改进的建议。2 工作环境问题在变频器实际应用中,由于国内客户除少数有专用机房外,大多为了降低成本,将变频器直接安装于工业现场。工作现场一般是灰尘大、温度高,在南方还有湿度大的问题。对于线缆行业还有金属粉尘,在陶瓷、印染等行业还有腐蚀性气体和粉尘,在煤矿等场合,还有防爆的要求等等。因此必须根据现场情况做出相应的对策。2.1 变频器的

36、安装设计基本要求(1) 变频器应该安装在控制柜内部。(2) 变频器最好安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装,正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。(3) 变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距,应该大于300mm。柜内安装变频器的基本要求(4) 如果特殊用户在使用中需要取掉键盘,则变频器面板的键盘孔,一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换,防止粉尘大量进入变频器内部。(5) 对变频器要进行定期维护,及时清理内部的粉尘等。(6) 其它的基本安装、使用要求必须遵守用户手册上的有关

37、说明;如有疑问请及时联系相应厂家技术支持人员。2.2 防尘控制柜的设计要求在多粉尘场所,特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时,采取正确、合理的防护措施是十分必要的,防尘措施得当对保证变频器正常工作非常重要。总体要求控制柜整体应该密封,应该通过专门设计的进风口、出风口进行通风;控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔,并且安装防尘网。(1) 控制柜的风道要设计合理,排风通畅,避免在柜内形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积。(2) 控制柜顶部出风口上面要安装防护顶盖,防止杂物直接落入;防护顶盖高度要合理,不影响排风。防护顶盖的侧

38、面出风口要安装防护网,防止絮状杂物直接落入。(3) 如果采用控制柜顶部侧面排风方式,出风口必须安装防护网。(4) 一定要确保控制柜顶部的轴流风机旋转方向正确,向外抽风。如果风机安装在控制柜顶部的外部,必须确保防护顶盖与风机之间有足够的高度;如果风机安装在控制柜顶部的内部,安装所需螺钉必须采用止逆弹件,防止风机脱落造成柜内元件和设备的损坏。建议在风机和柜体之间加装塑料或者橡胶减振垫圈,可以大大减小风机震动造成的噪音。(5) 控制柜的前、后门和其他接缝处,要采用密封垫片或者密封胶进行一定的密封处理,防止粉尘进入。(6) 控制柜底部、侧板的所有进风口、进线孔,

39、一定要安装防尘网。阻隔絮状杂物进入。防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理、维护。防尘网的网格要小,能够有效阻挡细小絮状物(与一般家用防蚊蝇纱窗的网格相仿);或者根据具体情况确定合适的网格尺寸。防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。(7) 对控制柜一定要进行定期维护,及时清理内部、外部的粉尘、絮毛等杂物。维护周期可根据具体情况而定,但应该小于23个月;对于粉尘严重的场所,建议维护周期在1个月左右。防尘控制柜的安装要求2.3 防潮湿霉变的控制柜的设计要求多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理,如果变频器长期处于这种状态,金属结构件容易产生锈蚀,对于导

40、电铜排在高温运行情况下,更加剧了锈蚀的过程。对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线,由于锈蚀将造成损坏,因此,对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合,必须对于使用变频器的内部设计有基本要求,例如印刷电路板必须采用三防漆喷涂处理,对于结构件必须采用镀镍铬等处理工艺。除此之外,还需要采取其它积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。(1) 控制柜可以安装在单独的、密闭的采用空调的机房,此方法适用控制设备较多,建立机房的成本低于柜体单独密闭处理的场合,此时控制柜可以采用如上防尘或者一般环境设计即可。(2) 采用独立进风口。单独的进风口可以设在控制柜的底部,通过独立密闭地沟与

41、外部干净环境连接,此方法需要在进风口处安装一个防尘网,如果地沟超过5m以上时,可以考虑加装鼓风机。(3) 密闭控制柜内可以加装吸湿的干燥剂或者吸附毒性气体的活性材料,并近期更换。3 干扰问题3.1 变频器对微机控制板的干扰在注塑机、电梯等的控制系统中,多采用微机或者PLC进行控制,在系统设计或者改造过程中,一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,因此需要采取必要措施。(1) 良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇

42、流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,最好单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将传感器、I/O接口屏蔽层与控制板的控制地相连3。(2) 给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,成本低。可以有效抑制传导干扰。另外在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通机站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。微机控制板的电源抗干扰措施(3) 给变频器输入加装EMI滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器L1、L2,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100m的场合,需要在变频器侧添加交

43、流输出电抗器L3,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。请注意,在不添加交流输出电抗器L3时,如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布电容,容易出现过流。当然在实际中一般只采取其中的一种或者几种方法。减小变频器对外部控制设备的干扰措施(4) 对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1M,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输

44、出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用V/F转换,光藕隔离再采用频率设定输入的方法。3.2 变频器本身抗干扰问题当变频器的供电系统附近,存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源或者采用滑环供电的场合,变频器本身容易因为干扰而出现保护。建议用户采用如下措施:(1) 在变频器输入侧添加电感和电容,构成LC滤波网络。(2) 变频器的电源线直接从变压器侧供电。(3) 在条件许可的情况下,可以采用单独的变压器。

45、(4) 在采用外部开关量控制端子控制时,连接线路较长时,建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时,除控制线必须采用屏蔽电缆外,主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线,减小彼此干扰,防止变频器的误动作。(5) 在采用外部模拟量控制端子控制时,如果连接线路在1M以内,采用屏蔽电缆连接,并实施变频器侧一点接地即可;如果线路较长,现场干扰严重的场合,建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块或者采用经过V/F转换,采用频率指令给定模式进行控制。(6) 在采用外部通信控制端子控制时,建议采用屏蔽双绞线,并将变频器侧的屏蔽层接地(PE),如果干扰非常严重,建议将屏蔽层接控制

46、电源地(GND)。对于RS232通信方式,注意控制线路尽量不要超过15m,如果要加长,必须随之降低通信波特率,在100m左右时,能够正常通信的波特率小于600bps。对于RS485通信,还必须考虑终端匹配电阻等。对于采用现场总线的高速控制系统,通信电缆必须采用专用电缆,并采用多点接地的方式,才能够提高可靠性。4 电网质量问题在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合,电压经常出现闪变;在一个车间中,有几百台变频器等容性整流负载在工作时,电网的谐波非常大,对于电网质量有很严重的污染,对设备本身也有相当的破坏作用,轻则不能够连续正常运行,重则造成设备输入回路的损坏。可以采取以下的措施:集中整流的直流共母线供电方式(1) 在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合建议用户增加无功静补装置,提高电网功率因数和质量。(2) 在变频器比较集中的车间,建议采用集中整流,直流共母线供电方式。建议用户采用12脉冲整流模

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