變頻器的接線規(guī)范--安徽天康集團

在各種工廠和設備采用變頻調速時，在變送器的電源側和電機側都會產生 諧波干擾，對供電電網和變頻器周圍的其他電氣設備要產生EMC干擾。另外為了確保變頻器長期可靠的運行，變頻器的接線是非常重要的。

　　什么是EMC？
      EMC即是"電磁兼容性"。它是指電氣設備在電磁環(huán)境中良好的工作能力，并且不能產生在此環(huán)境中工作的其他設備所不能接受的電磁干擾。

　　噪聲發(fā)射和抗擾度
      EMC決定于與電氣設備有關的兩個特性－噪聲發(fā)射和抗擾度。規(guī)定噪聲發(fā)射和抗擾度的極限值取決于電氣設備應用時所處的環(huán)境。一般分為*類環(huán)境（民用環(huán)境）和第二類環(huán)境（工業(yè)環(huán)境）。民用環(huán)境即當電氣設備接至公共電源系統(tǒng)時對噪聲發(fā)射具有嚴格規(guī)定，但可以要求有較低的抗擾度；相反，在工業(yè)環(huán)境中，對電氣備的抗擾度要求很高，但對噪聲發(fā)射要求卻較低。

      如果電氣設備是系統(tǒng)的一個組成部分，它不要求一開始就滿足有關發(fā)射和抗擾度的任何要求，但是整個系統(tǒng)必須符合相關電磁兼容的要求。一般來說，電氣設備必須同時具有對高頻和低頻干擾的抑制能力。其中高頻干擾主要包括靜電放電（ESD）、脈沖干擾和發(fā)射性頻率的電磁場等；而低頻干擾主要是指電源電壓波動、欠壓和頻率不穩(wěn)定等。

　　變頻器及其電磁兼容性
      通常變頻器能夠運行在一個可能存在著較高電磁干擾（EMI）工業(yè)環(huán)境中，此時即是噪聲發(fā)射源，可能又是噪聲接受器。

      （1）變頻器作為噪聲發(fā)射源寄生電容Cp存在于電機電纜和電機內部，因此變頻器的PWM輸出電壓波形的開關翼部通過寄生電容產生一個高頻脈沖噪聲電流Is，使變頻器成為一個噪聲源。 由于噪聲電流Is的源是變頻器，因此它一定要流回變頻器。圖中Ze為大地阻抗，Zn為動力電纜與地之間的阻抗。噪聲電流流過此二阻抗所造成的電壓降將影響到同一電網上的其他設備，造成干擾。此外，變頻器的整流部分也會產生低頻諧波，導致電網電壓產生畸變。

      如果高頻噪聲電流Is有一條正確的通道，則高頻噪聲是可以得到抑的。如果使用非屏蔽電機電纜，則高頻噪聲電流Is以一個不確定的路線流回變頻器，并在此回路中產生高頻分量壓降，影響其他設備。為使高頻噪聲電流Is能沿確定路線流回變頻器，需要采用屏蔽電機電纜。電纜屏蔽層必須連接到變頻器外殼和電機外殼上。當高頻噪聲電流Is必須流回變頻器時，屏蔽層形成一條zui有效的通道。

      雖然，噪聲電流不會在ZE上出現(xiàn)壓降，但是在電源阻抗ZN上還會出壓降影響其他電氣設備。

      為此，無線電干擾抑制濾波器應安裝在變頻器的輸入端。這樣一來流會電源的噪聲電流會大大減少。
     
　?。?）變頻器作為噪聲接受器將EMC影響減為zui小的措施
     
　　西門子公司所有變頻器設計為運行在一個可能存在著較高的電磁干擾（EMI）工業(yè)環(huán)境中。通常，好的安裝經驗可以確保變頻器安全和無故運行。然而，如果遇到問題，請參考以下的建議及相關措施。

      （1）確保傳動柜中的所有設備接地良好，使用短和粗的接地線連接到公共接地點或接地母排上。特別重要的是，連接到變頻器的任何控制設備（比如一臺PLC）要與其共地，同樣也要使用短和粗的導線接地。采用扁平導體（例如金屬網）因其在高頻時阻抗較低。電機電纜的地線應直接連接到相應變頻器的接地端（PE）。
 
      （2）安裝變頻器時，建議安裝板使用無漆鍍鋅鋼板，以確保變頻器的散熱器和安裝板之間有良好的電氣連接。

      （3）為有效的抑制電磁波的輻射和傳導，變頻器的電機電纜必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的電導必須至少為每相導線芯的電導的1／10。

      ?。?）控制電纜使用屏蔽電纜。一般來說，控制電纜的屏蔽層應直接在變頻器的內部接地，另一側通過一個高頻小電容（例如3.3nF／3000V）接地。當屏蔽層兩端的差模電壓不高和連接到同一地線上時，也可以將屏蔽層的兩端直接接地。信號線和它的返回線絞合在一起，能減小感性耦合引起的干擾。絞合越靠近端子越好。模擬信號的傳輸線應使用雙屏蔽的雙絞線。不同的模擬信號線應該獨立走線，有各自的屏蔽層，以減少線間的耦合。不要把不同的模擬信號置于同一個公共返回線。低壓數(shù)字信號線使用雙屏蔽的雙絞線，也可以使用單屏蔽的雙絞線。 低壓數(shù)字信號線使用雙屏蔽的雙絞線，也可以使用單屏蔽的雙絞線。

      模擬信號和數(shù)字信號的傳輸電纜應該分別屏蔽和走線。不要將24VDC和115／230VAC信號共用同一條電纜！

      （5）布線
     
　　電機電纜應獨立于其他電纜走線，其zui小距離為500mm。同時應避免電機電纜與其他電纜長距離平行走線，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應盡可能使它們按90度角交叉。同時必須用合適的夾子將電機電纜和控制電纜的屏蔽層固定到安裝板上。

      （6）如果變頻器運行在一個對噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用RFI濾波器 減小來自變頻器的傳導和輻射干擾。同時為達到*的效果，確保濾波器與安裝板之間應有良好的接觸。

      （7）進線電抗器用于降低由變頻器產生的諧波，同時也可用于增加電源阻抗，并幫助吸收附近設備投入工作時產生的浪涌電壓和主電源的電壓尖峰。進線電抗器串接在電源和變頻器功率輸入端之間。如果還使用了RFI濾波器，則進線電抗器應串接在RFI濾波器和變頻器之間。

      確保傳導柜中的接觸器有滅弧功能，交流接觸器采用R－C抑制器，直流接觸器采用"飛輪"二極管，裝入繞組中。壓敏電阻抑制器也是很有效的。

      在開關感性元件時，產生的瞬變電壓有時可以高達4KV，頻率可達200MHZ 必須對通過變頻器上的繼電器控制的接觸器采取滅弧措施。

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