變頻器知識大全：應用篇

　?。?） 在采用外部模擬量控制端子控制時(shí)，如果連接線(xiàn)路在1M以?xún)?，采用屏蔽電纜連接，并實(shí)施變頻器側一點(diǎn)接地即可;如果線(xiàn)路較長(cháng)，現場(chǎng)干擾嚴重的場(chǎng)合，建議在變頻器側加裝DC/DC隔離模塊或者采用經(jīng)過(guò)V/F轉換，采用頻率指令給定模式進(jìn)行控制。

　?。?） 在采用外部通信控制端子控制時(shí)，建議采用屏蔽雙絞線(xiàn)，并將變頻器側的屏蔽層接地（PE），如果干擾非常嚴重，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(xiàn)路盡量不要超過(guò)15m，如果要加長(cháng)，必須隨之降低通信波特率，在100m左右時(shí)，能夠正常通信的波特率小于600bps。對于RS485通信，還必須考慮終端匹配電阻等。對于采用現場(chǎng)總線(xiàn)的高速控制系統，通信電纜必須采用專(zhuān)用電纜，并采用多點(diǎn)接地的方式，才能夠提高可靠性。

　　4 電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)題

　　在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合，電壓經(jīng)常出現閃變;在一個(gè)車(chē)間中，有幾百臺變頻器等容性整流負載在工作時(shí)，電網(wǎng)的諧波非常大，對于電網(wǎng)質(zhì)量有很?chē)乐氐奈廴?，對設備本身也有相當的破壞作用，輕則不能夠連續正常運行，重則造成設備輸入回路的損壞?？梢圆扇∫韵碌拇胧?/P>

　　集中整流的直流共母線(xiàn)供電方式

　?。?） 在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合建議用戶(hù)增加無(wú)功靜補裝置，提高電網(wǎng)功率因數和質(zhì)量。

　?。?） 在變頻器比較集中的車(chē)間，建議采用集中整流，直流共母線(xiàn)供電方式。建議用戶(hù)采用12脈沖整流模式。優(yōu)點(diǎn)是，諧波小、節能，特別適用于頻繁起制動(dòng)、電動(dòng)運行與發(fā)電運行同時(shí)進(jìn)行的場(chǎng)合。

　?。?） 變頻器輸入側加裝無(wú)源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數，成本較低，可靠性高，效果好。

　?。?） 變頻器輸入側加裝有源PFC裝置，效果最好，但成本較高。

　　5 電機的漏電、軸電壓與軸承電流問(wèn)題

　　變頻器驅動(dòng)感應電機的電機模型，Csf為定子與機殼之間的等效電容，Csr為定子與轉子之間的等效電容，Crf為轉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(xiàn)性阻抗。

　　高頻PWM脈沖輸入下，電機內分布電容的電壓耦合作用構成系統共?；芈?，從而引起對地漏電流、軸電壓與軸承電流問(wèn)題。

　　漏電流主要是PWM三相供電電壓極其瞬時(shí)不平衡電壓與大地之間通過(guò)Csf產(chǎn)生。其大小與PWM的dv/dt大小與開(kāi)關(guān)頻率大小有關(guān)，其直接結果將導致帶有漏電保護裝置動(dòng)作。另外，對于舊式電機，由于其絕緣材料差，又經(jīng)過(guò)長(cháng)期運行老化，有些在經(jīng)過(guò)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，要求要比標準電機高出一個(gè)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各部分耦合電容參數有關(guān)，且與脈沖電壓上升時(shí)間和幅值有關(guān)。dv/dt電流主要與PWM的上升時(shí)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電流出現存在一定的偶然性，只有當軸承潤滑油層被擊穿或者軸承內部發(fā)生接觸時(shí)，存儲在電子轉子對地電容Crf上的電荷（1/2 Crf×Urf）通過(guò)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(xiàn)、變頻器地線(xiàn)、電機地線(xiàn)及電機負載與大地地線(xiàn)之間的回路（如水泵類(lèi)負載）中。環(huán)路電流主要造成傳導干擾和地線(xiàn)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(xiàn)回路的阻抗。由于變頻器接地線(xiàn)（PE變頻器）一般與電機接地線(xiàn)（PE電機1）連接在一個(gè)點(diǎn)，因此，必須盡可能加粗電機接地電纜線(xiàn)徑，減小兩者之間的電阻，同時(shí)變頻器與電源之間的地線(xiàn)采用地線(xiàn)銅母排或者專(zhuān)用接地電纜，保證良好接地。對于潛水深井泵這樣的負載，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(kāi)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(chǎng)家可提供標準濾波器。