由于變頻器主回路的非線性（進行開關(guān)動作），變頻器本身為諧波干擾源，而其周邊控制回路卻是小能量、弱信號回路，極易遭受其它裝置產(chǎn)生的干擾，造成變頻器自身和周邊設(shè)備無法正常的工作。因此，變頻器在安裝使用時，必須對控制回路采取抗干擾措施。
在工業(yè)使用現(xiàn)場，變頻器與電動機安裝的距離可以大致分為三種情況：遠距離、中距離和近距離。20m以內(nèi)為近距離，20～100m為中距離，100m以上為遠距離。變頻器與電動機間接線距離較長的場合，來自電纜的高次諧波漏電流，會對變頻器和周邊設(shè)備產(chǎn)生不利影響。因此為減少變頻器的干擾，需要對變頻器的載波頻率進行調(diào)整，見表4-1所示。
在設(shè)計中總是希望把變頻器設(shè)置在電動機附近，但是，由于生產(chǎn)現(xiàn)場空間的限制，變頻器和電動機之間往往有一定距離。如果變頻器和電動機之間為20m以內(nèi)的近距離，電動機可與變頻器直接連接；對于變頻器和電動機之間為20m～100m的中距離連接，需要調(diào)整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾；而對變頻器和電動機之間為100m以上的遠距離連接，不但要適度降低載波頻率，還要加裝輸出交流電抗器。
在高度自動化的工廠里，可以在中心控制室監(jiān)控所有的控制設(shè)備，變頻器系統(tǒng)的信號也要送到中控室，變頻器的位置若在中心控制，總控臺與變頻器之間，可以直接連接，通過0～5/10V的電壓信號和一些開關(guān)量信號進行控制。但是，變頻器的高頻開關(guān)信號的電磁輻射對弱電控制信號會產(chǎn)生一些干擾。如果變頻器與中心控制室距離遠一點，可以采用4～20mA的電流信號和一些開關(guān)量作控制連接；如果距離更遠，可以采用RS-485串行通信方式來連接；若還要加長距離，利用通信中繼可達到1km的距離；如果采用光纖連接器，可以達到23km。采用通信電纜連接可以很方便地構(gòu)成多級控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)主、從和同步控制等要求。與目前流行的現(xiàn)場總線系統(tǒng)相連接將使數(shù)據(jù)傳輸速率大大提高。中心控制室與變頻器機柜之間的距離的延長，有利于縮短變頻器到電動機之間的距離，以便用更加合理的布線改善系統(tǒng)性能。總之安裝變頻器時，需要綜合考慮中心控制室、變頻器、電動機三者之間的距離，盡量減少電磁干擾的影響，以提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4.2 變頻器對控制系統(tǒng)的干擾
在控制系統(tǒng)中，多采用計算機或PLC進行控制，在系統(tǒng)設(shè)計中，一定要注意變頻器對計算機或PLC的干擾問題。變頻器產(chǎn)生的傳導(dǎo)和輻射干擾，往往導(dǎo)致系統(tǒng)工作異常，因此需要采取如下措施：
①良好的接地。電動機等強電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，計算機或PLC的屏蔽地，最好單獨接地。對于某些干擾嚴(yán)重的場合，應(yīng)將傳感器、I/O接口屏蔽層與計算機或PLC的控制地相連。
②給計算機或PLC的控制電源加裝電磁干擾濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等，如圖4-1所示，可以有效抑制傳導(dǎo)干擾。另外在輻射干擾嚴(yán)重的場合，如周圍存在GSM或者移動電話機站時，應(yīng)給計算機或PLC增加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩。
③對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣屏蔽和隔離，在變頻器組成的控制系統(tǒng)設(shè)計中，盡量不要采用模擬控制，因為變頻器一般都有多段速設(shè)定、開關(guān)頻率量輸入輸出，可以滿足要求。如果需要采用模擬量控制時，控制電纜必須采用屏蔽電纜，并在傳感器側(cè)或變頻器側(cè)實現(xiàn)遠端一點接地。如果干擾仍舊嚴(yán)重，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC模塊，或者采用U/F轉(zhuǎn)換，光耦隔離的方法。
4.3 變頻器本身的抗干擾
（1）.工作環(huán)境
當(dāng)為變頻器供電的系統(tǒng)中存在高頻沖擊負(fù)載，如電焊機、電鍍電源、電解電源或者采用滑環(huán)供電的場合，變頻器本身容易因為干擾而出現(xiàn)變頻器保護誤動作。變頻器若在此種環(huán)境工作必須采用如下措施：
①在變頻器輸入側(cè)設(shè)置由LC構(gòu)成的濾波網(wǎng)絡(luò)。
②變頻器的電源線直接從變壓器低壓側(cè)獨立供電。
③在條件許可的情況下，可以采用單獨的供電變壓器。
④在采用外部開關(guān)量控制端子控制時，連接線路較長時，傳輸線應(yīng)采用屏蔽電纜。當(dāng)控制線路與主回路電源均在地溝中埋設(shè)時，除控制線必須采用屏蔽電纜外，主電路線路必須采用穿鋼管敷設(shè)方式，以減小彼此干擾，防止變頻器的誤動作。
⑤在采用外部通信控制端子控制時應(yīng)采用屏蔽雙絞線，并將變頻器側(cè)的屏蔽層接地(PE)，如果干擾非常嚴(yán)重，應(yīng)將屏蔽層接控制電源地(GND)。對于RS-232通信方式，傳輸線應(yīng)不要超過15m，如果超過15m，將降低通信波特率，在100m左右時，能夠正常通信的波特率小于600bps。對于RS-485通信，還必須考慮終端匹配電阻等。對于采用現(xiàn)場總線的高速控制系統(tǒng)，通信電纜必須采用專用電纜，并采用多點接地的方式，才能夠提高可靠性。
（2）電動機的漏電、軸電壓與軸承電流問題
變頻器驅(qū)動感應(yīng)電動機的電動機模型如圖4-2所示，圖4-2中Csf為定子與機殼之間的等效電容，Csr為定子與轉(zhuǎn)子之間的等效電容，Crf為轉(zhuǎn)子與機殼之間的等效電容，Rb為軸承對軸的電阻；Cb和Zb為軸承油膜的電容和非線性阻抗。在高頻PWM脈沖輸入下，電動機內(nèi)分布電容的電壓耦合作用構(gòu)成系統(tǒng)共模回路，從而引起對地漏電流、軸電壓與軸承電流問題。
電動機漏電流主要是由變頻器供電電壓的瞬時不平衡電壓與大地之間的Csf產(chǎn)生，其大小與PWM的du/dt大小與開關(guān)頻率大小有關(guān)，其直接結(jié)果將導(dǎo)致漏電保護裝置 動作。另外，對于舊式電動機，由于其絕緣材料差，又經(jīng)過長期運行老化，有些在經(jīng)過變頻改造后造成絕緣損壞，對于用于變頻調(diào)速系統(tǒng)的電動機絕緣要求要比標(biāo)準(zhǔn)電動機高出一個等級。
軸承電流主要以三種方式存在：du/dt電流、EDM(Electric Discharge Machining)電流和環(huán)路電流，軸電壓的大小不僅與電動機內(nèi)各部分耦合電容參數(shù)有關(guān)，且與脈沖電壓上升時間和幅值有關(guān)。du/dt電流主要與PWM的上升時間tr有關(guān)，tr越小，du/dt電流的幅值越大；逆變器載波頻率越高，軸承電流中的du/dt電流成分越多。
EDM電流出現(xiàn)存在一定的偶然性，只有當(dāng)軸承潤滑油層被擊穿或者軸承內(nèi)部發(fā)生接觸時，存儲在轉(zhuǎn)子對地電容Crf上的電荷(1/2Crf×Urf)通過軸承等效回路Rb、Cb和Zb對地進行火花式放電，造成軸承光潔度下降，降低使用壽命，嚴(yán)重時造成直接損壞。損壞程度主要取決于軸電壓和存儲在轉(zhuǎn)子對地電容Crf上的電荷的數(shù)量。
環(huán)路電流發(fā)生在電網(wǎng)變壓器地線、變頻器地線、電動機地線及電動機負(fù)載與大地地線之間的回路中，環(huán)路電流主要造成傳導(dǎo)干擾和地線干擾，對變頻器和電動機影響不大。避免或者減小環(huán)路電流的方法就是盡可能減小地線回路的阻抗。由于變頻器接地線(PE變頻器)一般與電動機接地線(PE電動機1)連接在一個點，因此，應(yīng)盡可能加粗電動機接地電纜線徑，減小兩者之間的電阻，同時變頻器與電源之間的地線采用地線銅母排或者專用接地電纜，保證良好接地。對于潛水、深井泵這樣的負(fù)載，接地阻抗（Z3）可能小于變壓器（Z1）與變頻器（Z2）接地阻抗之和，容易形成地環(huán)流。在變頻器輸出端串由LRC組成的正弦波濾波器是抑制軸電壓與軸承電流的有效途徑。
（3）變頻器本身對外界輻射干擾的抑制
變頻器本身對外界的輻射干擾可通過以下措施減輕：
①為降低輻射干擾，在輸出和輸入動力線上加裝FIL1和FIL2磁環(huán)，如圖4-3所示，磁環(huán)屬于共模抑制電抗器，或稱零序電抗器，它對被穿過磁芯的幾根導(dǎo)線上出現(xiàn)的瞬時相位和幅值不能抵消的干擾有抑制作用，而對被穿過磁芯的幾根導(dǎo)線瞬時相加電磁場可完全抵消的干擾不能抑制，也即對三相正弦波電流不起作用。就輻射干擾而言，共模干擾占大多數(shù)，所以磁環(huán)對輻射干擾抑制有效。
②變頻器的輸入、輸出動力電線的布局要防止與對周邊設(shè)備的控制線的電磁場耦合，即要防止這些動力電線與某條控制線平行捆扎在一起或過分靠近。
③數(shù)字式測量儀器儀表的輸入阻抗高、頻率響應(yīng)好，很容易受變頻器本體和輸入輸出線輻射干擾影響，造成數(shù)字式測量儀器儀表顯示亂跳或完全不能測量。因此要求數(shù)字式測量儀器儀表遠離變頻器及變頻器的輸入輸出線。如遠離不可能，應(yīng)對數(shù)字式儀器儀表的本體、測量線進行屏蔽。屏蔽線的外套金屬網(wǎng)不能兩端接地，只能一端接地，接地端設(shè)在數(shù)字式儀器儀表側(cè)，由此形成靜電屏蔽如圖4-4所示，另外一種使用雙絞線作為數(shù)字式儀器儀表的輸入線，每絞間距不得大于1cm。干擾嚴(yán)重時可以綜合采用多種措施：雙絞線+屏蔽套、屏蔽箱、拉開距離、變頻器輸入輸出線加磁環(huán)、加電抗器等。
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