西門子調(diào)速器

西門子調(diào)速器變頻器本身抗干擾問題

當(dāng)變頻器的供電系統(tǒng)附近，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)

保護(hù)。應(yīng)采用如下措施：

(1) 在變頻器輸入側(cè)添加電感和電容，構(gòu)成LC濾波網(wǎng)絡(luò)。

(2) 變頻器的電源線直接從變壓器側(cè)供電。

(3) 在條件許可的情況下，可以采用單獨的變壓器。

(4) 在采用外部開關(guān)量控制端子控制時，連接線路較長時，建議采用屏蔽電纜。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鋼管屏蔽穿線，減小彼此干擾，防止變頻器的誤動作。

(5) 在采用外部模擬量控制端子控制時，如果連接線路在1M以內(nèi)，采用屏蔽電纜連接，并實施變頻器側(cè)一點接地即可;如果線路較長，現(xiàn)

場干擾嚴(yán)重的場合，建議在變頻器側(cè)加裝DC/DC隔離模塊或者采用經(jīng)過V/F轉(zhuǎn)換，采用頻率指令給定模式進(jìn)行控制。

(6) 在采用外部通信控制端子控制時，建議采用屏蔽雙絞線，并將變頻器側(cè)的屏蔽層接地(PE)，如果干擾非常嚴(yán)重，建議將屏蔽層接控制

電源地(GND)。對于RS232通信方式，注意控制線路盡量不要超過15m，如果要加長，必須隨之降低通信波特率，在100m左右時，能夠正常

通信的波特率小于600bps。對于RS 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。

6. 西門子調(diào)速器電網(wǎng)質(zhì)量問題

在高頻沖擊負(fù)載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合，電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變;在一個車間中，有幾百臺變頻器等容性整流負(fù)載在工作時，

電網(wǎng)的諧波非常大，對于電網(wǎng)質(zhì)量有很嚴(yán)重的污染，對設(shè)備本身也有相當(dāng)?shù)钠茐淖饔?，輕則不能夠連續(xù)正常運行，重則造成設(shè)備輸入回路

的損壞?？梢圆扇∫韵碌拇胧杭姓鞯闹绷鞴材妇€供電方式

(1) 在高頻沖擊負(fù)載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合建議用戶增加無功靜補裝置，提高電網(wǎng)功率因數(shù)和質(zhì)量。

(2) 在變頻器比較集中的車間，建議采用集中整流，直流共母線供電方式。建議用戶采用12脈沖整流模式。優(yōu)點是，諧波小、節(jié)能，特別

適用于頻繁起制動、電動運行與發(fā)電運行同時進(jìn)行的場合。

(3) 變頻器輸入側(cè)加裝無源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數(shù)，成本較低，可靠性高，效果好。

(4) 變頻器輸入側(cè)加裝有源PFC裝置，但成本較高。

7. 電機的漏電、軸電壓與軸承電流問題

變頻器驅(qū)動感應(yīng)電機的電機模型，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。高頻PWM脈沖輸入下，電機內(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。變頻器驅(qū)動感應(yīng)電機的電機模型漏電流主要是PWM三相供電電壓極其瞬時不平衡電壓

與大地之間通過Csf產(chǎn)生。其大小與PWM的dv/dt大小與開關(guān)頻率大小有關(guān)，其直接結(jié)果將導(dǎo)致帶有漏電保護(hù)裝置動作。另外，對于舊式電

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。因此，建議在改造前，必須進(jìn)行絕緣的測試。對于

新的變頻電機的絕緣，要求要比標(biāo)準(zhǔn)電機高出一個等級。軸承電流主要以三種方式存在：dv/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)。dv/dt電流主要

與PWM的上升時間tr有關(guān)，tr越小，dv/dt電流的幅值越大;逆變器載波頻率越高，軸承電流中的dv/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，存儲在電子轉(zhuǎn)子對地電容Crf上的電荷(1/2 Crf×Urf)通過軸承等效

回路Rb、Cb和Zb對地進(jìn)行火花式放電，造成軸承光潔度下降，降低使用壽命，嚴(yán)重地造成直接損壞。損壞程度主要取決于軸電壓和存儲在

電子轉(zhuǎn)子對地電容Crf的大小。環(huán)路電流發(fā)生在電網(wǎng)變壓器地線、變頻器地線、電機地線及電機負(fù)載與大地地線之間的回路(如水泵類負(fù)載

)中。環(huán)路電流主要造成傳導(dǎo)干擾和地線干擾，對變頻器和電機影響不大。避免或者減小環(huán)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)一般與電機接地線(PE電機1)連接在一個點，因此，必須盡可能加粗電機接地電纜線徑，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ZE電機2可能

小于ZE變壓器與ZE變頻器之和，容易形成地環(huán)流，建議斷開ZE變頻器，抗干擾效果好。在變頻器輸出端串由電感、RC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。目前有多家廠家可提供標(biāo)準(zhǔn)濾波器。