PLC控制系統(tǒng)及變頻器應(yīng)用的抗干擾問題

1、plc控制系統(tǒng)及變頻器應(yīng)用的抗干擾問題一、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，pic在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。plc控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各類型plc，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高plc控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求plc生產(chǎn)廠家用提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。1、 電磁干擾源及對(duì)系統(tǒng)的干擾干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因

2、、噪聲干擾和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等。按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等。按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共摸干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓迭加所形成，共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸送的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130v以上。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)i/0模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可

3、為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。安裝隔離變壓器能解決上述問題。2、 來自電源的干擾實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成plc控制系統(tǒng)故障的情況很多，若更換隔離性能更高plc電源，問題可能得到解決。plc系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化、開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。plc電源通常采用隔離電源，

4、但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想，實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，絕對(duì)隔離是不可能的。3、 來自信號(hào)線引入的干擾與plc控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視，二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起i/0信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。plc控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造

5、成i/0模件損壞數(shù)，由此引起系統(tǒng)故障的情況也較多。4、 主要抗干擾措施（1）、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引如的干擾。在plc控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位，電網(wǎng)干擾串入plc控制系統(tǒng)主要通過plc系統(tǒng)的供電電源（如cpu電源、i/0電源等）、變送器供電電源和plc系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的?，F(xiàn)在，對(duì)于plc系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對(duì)于變送器供電的電源plc系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒有受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是采用的隔離器變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對(duì)于

6、變送器和共用信號(hào)儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器，以減少plc系統(tǒng)的干擾。（2）、電纜選擇的敖設(shè)，不同類型的信號(hào)分別有不同電纜傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類分層敖設(shè)，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送動(dòng)力電源信號(hào)，避免信號(hào)線與動(dòng)力電纜靠近平行敖設(shè)，以減少電磁干擾。（3）、硬件濾波及軟件抗干擾措施：信號(hào)在接入計(jì)算機(jī)前，在信號(hào)線與地間并接電容，以減少共模干擾，在信號(hào)兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除干擾影響是不可能的，因此plc控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施：數(shù)

7、字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾，定時(shí)效正參考電位，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移，采用信息技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位，采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。（4）、正確選擇地點(diǎn)完善接地系統(tǒng)，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1mhz，所以plc控制系統(tǒng)接地線采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置plc系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，單個(gè)裝置的柜體的中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。用一根大截面銅母線遂個(gè)連接裝置的柜體中心接地點(diǎn)，然后將接地母線直接連接接地極，接地極采用

8、截面大于22mm2的銅導(dǎo)線 二、在使用變頻器的幾個(gè)問題處理上1、 變頻器的散熱問題變頻器的故障率隨溫度的升高而成指數(shù)上升，使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)下降，環(huán)境溫度升高10，變頻器使用壽命減半。正確地使用變頻器，必須認(rèn)真地考慮散熱問題。 2、 變頻器產(chǎn)生的干擾及危害變頻器中普遍使用了晶閘管或者整流二極管等非線性整流器件，其產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，高次諧波還會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、鐵耗的增加。變頻器的輸出部分一般采用的是igbt等開關(guān)器件，在輸出能量的同時(shí)將在輸出線上產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射干擾，影響周邊電器的正常工作。從國(guó)外有關(guān)諧波的標(biāo)準(zhǔn)來看，單次電壓的畸變率在3%

9、6%，總電壓的畸變率在5%8%的范圍內(nèi)是可以接受的。3、 針對(duì)以上問題采取的措施（1）、降低變頻器周圍環(huán)境溫度的方法變頻器通常安裝在控制柜中，如果帶有電抗器或制動(dòng)電阻，最好和變頻器隔離開，如安裝在變頻器的上方或側(cè)上方比較好（2）、在控制柜出風(fēng)安裝冷卻風(fēng)扇4、減少或削弱變頻器諧波及電磁輻射干擾的方法為了減少變頻器諧波對(duì)其它設(shè)備的影響，可以在變頻器的輸入輸出中采用交流/直流電抗器，多相脈沖整流器和濾波器等措施降低進(jìn)線中的thdv，同時(shí)在用電設(shè)備系統(tǒng)中常用的方法通常有以下幾種。1、 使用隔離變壓器使用具有隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離器之前，同時(shí)還可以兼有電源電壓變換的作用，

10、隔離變壓器常用于控制系統(tǒng)中的儀表，plc以及其他低壓小功率用電設(shè)備的抗干擾。2、 使用濾波模塊或組件目前市場(chǎng)上有很多專門用于抗干擾的濾波?？旎蚪M件，這些濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)還防止用電器本身的抗干擾傳給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對(duì)各類用電設(shè)備有很多好處。變頻調(diào)速系統(tǒng)抗干擾措施作業(yè)指導(dǎo)書北京迪安帝科貿(mào)有限公司 曲冬輝摘要：本文介紹了對(duì)控制系統(tǒng)影響最大的變頻器線路傳導(dǎo)噪聲的產(chǎn)生原因和應(yīng)對(duì)措施，提出了一種實(shí)用的變頻控制系統(tǒng)的抗干擾解決方案。關(guān)鍵詞：變頻器噪聲 抗干擾 濾波器一 引言隨著變頻器市場(chǎng)的日益繁榮，變頻器對(duì)plc控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)儀表的干擾問題也日益突出。為了解決變頻器干擾問題

11、，我公司根據(jù)變頻器產(chǎn)生干擾的機(jī)理，和多年變頻器的工程實(shí)踐，研制開發(fā)了變頻器高頻噪聲濾波器，結(jié)合規(guī)范的現(xiàn)場(chǎng)接線，可基本解決變頻器干擾現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制器的問題。二 變頻器噪聲的產(chǎn)生原因變頻器造成的干擾有輻射噪聲、靜電噪聲和線路傳導(dǎo)噪聲。實(shí)踐表明，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表和plc干擾最大的是線路傳導(dǎo)噪聲。zezn變頻器m3cpcpuisiswism圖1 變頻器線路傳導(dǎo)噪聲產(chǎn)生示意圖ttuis圖2 變頻器輸出電壓u和噪聲電流is的波形圖線路傳導(dǎo)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理如圖1所示：寄生電容cp存在于電機(jī)電纜和電機(jī)內(nèi)部，因此變頻器的pwm輸出電壓波形通過寄生電容產(chǎn)生一個(gè)高頻脈沖噪聲電流is，使變頻器成為一個(gè)噪聲源。由于噪聲電流is

12、 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(dòng)力電纜與地之間的阻抗。如果變頻器和電機(jī)只使用3根電機(jī)電纜連接，則高頻噪聲電流is 以一個(gè)不確定的路線流回變頻器，并在此回路中產(chǎn)生高頻分量壓降，影響其它設(shè)備。由以上分析可知，如果給高頻噪聲電流一個(gè)確定的通道，使其不流向其他設(shè)備，則可以解決變頻器的線路傳導(dǎo)噪聲干擾問題。三 線路傳導(dǎo)噪聲的干擾抑制方法1如圖3所示，對(duì)emc沒有嚴(yán)格要求的工控現(xiàn)場(chǎng)，可以將電機(jī)外殼和變頻器外殼用導(dǎo)線連接，然后接地，這樣，即完成了電機(jī)的保護(hù)接地，又使電機(jī)產(chǎn)生的高頻噪聲電流ism 能沿保護(hù)接地線流到變頻器外殼，然后在變頻器的輸入端安裝高頻噪聲濾波器（如我

13、公司xx系列濾波器），高頻濾波器的外殼也接地。這樣高頻噪聲電流ism就能沿著保護(hù)接地線和高頻噪聲濾波器順利的流回變頻器內(nèi)部，流入其他控制系統(tǒng)的噪聲電流就會(huì)大大減少。zem3cpzn變頻器uis進(jìn)線電抗器高頻噪聲濾波器控制柜電機(jī)動(dòng)力線使用4芯電纜其中一根接地圖3 emc要求不嚴(yán)格的噪聲對(duì)策示意圖2如圖4所示，在要求emc嚴(yán)格的場(chǎng)合，為使電纜產(chǎn)生的高頻噪聲電流isw 也能沿確定路線流回變頻器，需要采用屏蔽電機(jī)電纜。電纜屏蔽層必須連接到變頻器外殼和電機(jī)外殼上，而且必須在變頻器的輸入端安裝高頻噪聲濾波器（如我公司xx系列濾波器）。這樣高頻噪聲電流is就會(huì)沿著電機(jī)電纜屏蔽層流回變頻器，流入其他控制系統(tǒng)的

14、噪聲電流就會(huì)大大減少。ze電機(jī)動(dòng)力線使用3芯屏蔽電纜，屏蔽層連在電機(jī)和變頻器外殼其中一根接地m3cpzn變頻器is進(jìn)線電抗器高頻噪聲濾波器控制柜圖4 emc要求嚴(yán)格的噪聲對(duì)策示意圖四 變頻控制系統(tǒng)的抗干擾解決方案1采用第二節(jié)中所述方法，減少變頻器的線路傳導(dǎo)噪聲；2傳感器線和i/o接口線與動(dòng)力電纜間至少間距10cm。3系統(tǒng)中傳感器、i/o接口應(yīng)采用屏蔽線，對(duì)于某些干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，建議將傳感器、i/o接口屏蔽層與控制板的控制地相連。4給儀表和plc系統(tǒng)的輸入電源加裝emi濾波器，成本低?？梢杂行б种苽鲗?dǎo)干擾。5對(duì)模擬傳感器檢測(cè)輸入和模擬控制信號(hào)進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。不要將控制線接地不要將儀表外殼直接

15、接地電機(jī)動(dòng)力線使用4芯電纜其中一根接地m3cp控制電源emi濾波器儀表或plc變頻器uis進(jìn)線電抗器高頻噪聲濾波器控制柜傳感器控制電源動(dòng)力電源變頻器機(jī)身、動(dòng)力線與傳感器回路間距最小為10cm屏蔽層接在不接地的信號(hào)公共端上（信號(hào)電源的0v）圖5 變頻控制系統(tǒng)抗干擾對(duì)策示意圖五 結(jié)束語本文從變頻器實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題出發(fā)，有針對(duì)性地提出了變頻干擾現(xiàn)場(chǎng)儀表和plc系統(tǒng)的解決問題的方法及改進(jìn)的建議，對(duì)于變頻器在實(shí)際工程中的應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。變頻器應(yīng)用中的抗干擾措施來源：輸配電設(shè)備網(wǎng)時(shí)間：2007-11-28字體： 大 中 小 投稿變頻調(diào)速是近代電氣工程中發(fā)展最快的一種電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式，其轉(zhuǎn)速方程

16、式為n=60f(1-s)/p，只要改變f，就可實(shí)現(xiàn)n的變化而達(dá)到無極調(diào)速的目的。其中： f：電源頻率； p：電機(jī)極對(duì)數(shù)； s：電機(jī)轉(zhuǎn)差率； n：電機(jī)轉(zhuǎn)速。 變頻器正是這種調(diào)速方式的執(zhí)行者，變頻器的優(yōu)良性能使其在工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)享受它的便捷的同時(shí)，它也對(duì)其他設(shè)備、檢測(cè)元件和控制器件產(chǎn)生干擾，這種干擾是不可避免的。因?yàn)樽冾l器的輸入部分為整流電路，輸出部分為逆變電路，它們都是由起開關(guān)作用的非線性元件組成的，而在開斷電路的過程中，都要產(chǎn)生高次諧波，從而使其輸入電源和輸出的電壓波形和電流波形產(chǎn)生畸變。 使用容量較小的變頻器，高次諧波的影響較小。但當(dāng)使用的變頻器的容量較大或數(shù)量

17、較多時(shí)，產(chǎn)生的由高次諧波電流引起的高次諧波干擾就必須加以處理，否則將對(duì)其它設(shè)備和檢測(cè)元件產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重時(shí)可能使這些設(shè)備誤動(dòng)作。根據(jù)英國(guó)的ace報(bào)告，各種對(duì)象對(duì)高次諧波的敏感程度如下： 電 動(dòng) 機(jī)：在1020以下無影響； 儀 表：電壓畸變10，電流畸變10，誤差在1以下； 來源: 電子開關(guān)：超過10會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作； 計(jì) 算 機(jī)：超過5會(huì)出錯(cuò)。 查閱大量資料和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析得知，只要有變頻器的存在，干擾就無處不在，干擾主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：對(duì)plc設(shè)備開關(guān)量信號(hào)的影響和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表的影響。在集控開車的情況下，變頻器一開，就會(huì)導(dǎo)致開關(guān)量信號(hào)頻閃，當(dāng)然這種閃爍，用肉眼是觀測(cè)不到的，它需要用plc編程來對(duì)這

18、些開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以獲知它們閃爍的頻率、次數(shù)。對(duì)儀表的影響表現(xiàn)在儀表顯示紊亂，嚴(yán)重的不能顯示，甚至對(duì)供電電源的影響導(dǎo)致燒壞儀表電源。這種干擾在梁寶寺選煤廠中表現(xiàn)的尤為突出：洗煤廠集控系統(tǒng)一啟車就會(huì)出現(xiàn)大部分設(shè)備自停；液位、料位顯示紊亂；皮帶秤顯示時(shí)有時(shí)無；工業(yè)監(jiān)視器出現(xiàn)雪花、圖像抖動(dòng)較大、個(gè)別不顯示；系統(tǒng)無法運(yùn)行。 發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，鑒于以上情況，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，必須采取適當(dāng)措施降低干擾，把干擾抑制在允許的范圍內(nèi)?？垢蓴_的基本原則有兩個(gè)： （1）切斷干擾的傳播途徑 a.通過共用的接地線傳播干擾是干擾傳播的最普遍的方式。將動(dòng)力線的接地與控制線的接地分開是切斷這一途徑的根本方法，即將動(dòng)力裝置的

19、接地端子和控制裝置的接地端子分別接到不同的接地極上。接地極分開打，做獨(dú)立接地裝置。這是梁寶寺礦選煤廠消除干擾采取的措施之一。 來源:b.信號(hào)線靠近有干擾源電流的導(dǎo)線時(shí)，干擾會(huì)被誘導(dǎo)到信號(hào)線上，使信號(hào)線上的信號(hào)受到干擾，布線分離對(duì)消除這種干擾行之有效。實(shí)際工程中把高壓電纜、動(dòng)力電纜、控制電纜常常與儀表電纜、計(jì)算機(jī)電纜分開走線，分走不同的橋架就是這個(gè)原因，即使是變頻器的控制線也最好與其主回路線以垂直的方式走線。梁寶寺選煤廠初期干擾嚴(yán)重，就是因?yàn)橥ㄓ嶋娎|與變頻器的動(dòng)力電纜在一起敷設(shè)造成的，后來把通訊電纜重新敷設(shè)，與動(dòng)力電纜分開，干擾減輕。消除干擾對(duì)儀表的影響，除了注意上述電纜敷設(shè)的方式外，我們還采取

20、了對(duì)儀表信號(hào)電纜全線穿鋼管的措施，以更好地消除高次諧波對(duì)電纜的影響。 c.動(dòng)力電纜應(yīng)采用：交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套銅絲纏繞銅帶繞包的雙重屏蔽電纜，即bpyjvp1-2系列電纜。 （2）抑制干擾源上的高次諧波 抑制高次諧波的方法很多，各有優(yōu)缺點(diǎn)。 a.在變頻器前側(cè)安裝線路電抗器，可抑制電源側(cè)過電壓，并能降低由變頻器產(chǎn)生的電流畸變，避免使主電源受到嚴(yán)重干擾。該方案價(jià)格便宜，但限制諧波的效率有限，且電抗太大時(shí)會(huì)產(chǎn)生無法接受的電壓降損失。 b.在變頻器前加裝lc電路無源濾波器，濾掉高次諧波。濾波器包括很多級(jí)，每一級(jí)濾掉相應(yīng)的高次諧波。通常濾掉5次和7次諧波，但該方法完全取決于電源和負(fù)載，靈活性小。 來

21、源:輸配電設(shè)備網(wǎng) c.加裝與負(fù)載和電源并聯(lián)的有源補(bǔ)償器，通過自動(dòng)產(chǎn)生反方向的濾波電流來消除電源和負(fù)載中的正向諧波電流。 d.當(dāng)設(shè)備的附近環(huán)境受到電磁干擾時(shí)，應(yīng)裝設(shè)抗射頻干擾濾波器，可減少主電源的傳導(dǎo)發(fā)射，且要采取措施屏蔽電機(jī)電纜。 e.當(dāng)電機(jī)電纜長(zhǎng)度大于50m或80m(非屏蔽)時(shí)，為了防止電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)過電壓，減少電機(jī)對(duì)地的泄漏電流和噪聲，保護(hù)電動(dòng)機(jī)，在變頻器與電機(jī)之間安裝電抗器。 來源:來源:輸配電設(shè)備網(wǎng)如上圖所示，f1a/f1b：2單元抗射頻干擾濾波器；il：線路電抗器；im電機(jī)電抗器。 對(duì)（1）如果環(huán)境對(duì)輻射干擾敏感的話，應(yīng)對(duì)電機(jī)電力電纜屏蔽，在變頻器處，采用不銹鋼卡環(huán)使屏蔽層與安裝板

22、連接而接地，以限制射頻干擾，也可把電纜穿在金屬管路之中。 對(duì)（2）導(dǎo)電安裝板（不銹鋼）應(yīng)與動(dòng)力電纜的屏蔽層相連結(jié)，確保濾波器、變頻器和屏蔽層之間接地等電位。 采用上述措施后，高頻的輻射電流被限制在本系統(tǒng)內(nèi)部，向外的輻射大大減弱，離系統(tǒng)2m的范圍內(nèi)干擾比較明顯，而2m以外則很快減弱。由此可見，采用的抗干擾措施的效果非常明顯，從而可以忽略其對(duì)周圍其它設(shè)備的干擾。變頻器在工程應(yīng)用中需要注意的幾個(gè)問題2004-09-17拓創(chuàng)自動(dòng)化 關(guān)鍵詞 變頻器 工程 電機(jī) 電源 1 引言隨著通用變頻器市場(chǎng)的日益繁榮，不包括oem進(jìn)口變頻器，中國(guó)通用變頻器年用量超過25億元人民幣，變頻器及其附屬設(shè)備的安裝、調(diào)試、日常

23、維護(hù)及維修工作量劇增，給用戶造成重大直接和間接損失。本文就針對(duì)造成以上問題的原因，根據(jù)大量用戶的實(shí)際應(yīng)用情況，從應(yīng)用環(huán)境、電磁干擾與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量、電機(jī)絕緣等方面進(jìn)行了分析，提出了一些改進(jìn)的建議。2 工作環(huán)境問題在變頻器實(shí)際應(yīng)用中，由于國(guó)內(nèi)客戶除少數(shù)有專用機(jī)房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。工作現(xiàn)場(chǎng)一般是灰塵大、溫度高，在南方還有濕度大的問題。對(duì)于線纜行業(yè)還有金屬粉塵，在陶瓷、印染等行業(yè)還有腐蝕性氣體和粉塵，在煤礦等場(chǎng)合，還有防爆的要求等等。因此必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做出相應(yīng)的對(duì)策。2.1 變頻器的安裝設(shè)計(jì)基本要求(1) 變頻器應(yīng)該安裝在控制柜內(nèi)部。(2) 變頻器最好安裝在控制柜

24、內(nèi)的中部;變頻器要垂直安裝，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排風(fēng)、進(jìn)風(fēng)的大元件。(3) 變頻器上、下部邊緣距離控制柜頂部、底部、或者隔板、或者必須安裝的大元件等的最小間距，應(yīng)該大于300mm。柜內(nèi)安裝變頻器的基本要求(4) 如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤，則變頻器面板的鍵盤孔，一定要用膠帶嚴(yán)格密封或者采用假面板替換，防止粉塵大量進(jìn)入變頻器內(nèi)部。(5) 對(duì)變頻器要進(jìn)行定期維護(hù)，及時(shí)清理內(nèi)部的粉塵等。(6) 其它的基本安裝、使用要求必須遵守用戶手冊(cè)上的有關(guān)說明;如有疑問請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系相應(yīng)廠家技術(shù)支持人員。2.2 防塵控制柜的設(shè)計(jì)要求在多粉塵場(chǎng)所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場(chǎng)所使用變頻器時(shí)，采取正確、

25、合理的防護(hù)措施是十分必要的，防塵措施得當(dāng)對(duì)保證變頻器正常工作非常重要?？傮w要求控制柜整體應(yīng)該密封，應(yīng)該通過專門設(shè)計(jì)的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng);控制柜頂部應(yīng)該有防護(hù)網(wǎng)和防護(hù)頂蓋出風(fēng)口;控制柜底部應(yīng)該有底板和進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線孔，并且安裝防塵網(wǎng)。(1) 控制柜的風(fēng)道要設(shè)計(jì)合理，排風(fēng)通暢，避免在柜內(nèi)形成渦流，在固定的位置形成灰塵堆積。(2) 控制柜頂部出風(fēng)口上面要安裝防護(hù)頂蓋，防止雜物直接落入；防護(hù)頂蓋高度要合理，不影響排風(fēng)。防護(hù)頂蓋的側(cè)面出風(fēng)口要安裝防護(hù)網(wǎng)，防止絮狀雜物直接落入。(3) 如果采用控制柜頂部側(cè)面排風(fēng)方式，出風(fēng)口必須安裝防護(hù)網(wǎng)。(4) 一定要確?？刂乒耥敳康妮S流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確，向外抽風(fēng)。如果

26、風(fēng)機(jī)安裝在控制柜頂部的外部，必須確保防護(hù)頂蓋與風(fēng)機(jī)之間有足夠的高度；如果風(fēng)機(jī)安裝在控制柜頂部的內(nèi)部，安裝所需螺釘必須采用止逆彈件，防止風(fēng)機(jī)脫落造成柜內(nèi)元件和設(shè)備的損壞。建議在風(fēng)機(jī)和柜體之間加裝塑料或者橡膠減振墊圈，可以大大減小風(fēng)機(jī)震動(dòng)造成的噪音。(5) 控制柜的前、后門和其他接縫處，要采用密封墊片或者密封膠進(jìn)行一定的密封處理，防止粉塵進(jìn)入。(6) 控制柜底部、側(cè)板的所有進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線孔，一定要安裝防塵網(wǎng)。阻隔絮狀雜物進(jìn)入。防塵網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計(jì)為可拆卸式，以方便清理、維護(hù)。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格要小，能夠有效阻擋細(xì)小絮狀物(與一般家用防蚊蠅紗窗的網(wǎng)格相仿);或者根據(jù)具體情況確定合適的網(wǎng)格尺寸。防塵網(wǎng)四周與控制柜的

27、結(jié)合處要處理嚴(yán)密。(7) 對(duì)控制柜一定要進(jìn)行定期維護(hù)，及時(shí)清理內(nèi)部、外部的粉塵、絮毛等雜物。維護(hù)周期可根據(jù)具體情況而定，但應(yīng)該小于23個(gè)月;對(duì)于粉塵嚴(yán)重的場(chǎng)所，建議維護(hù)周期在1個(gè)月左右。防塵控制柜的安裝要求2.3 防潮濕霉變的控制柜的設(shè)計(jì)要求多數(shù)變頻器廠家內(nèi)部的印制板、金屬結(jié)構(gòu)件均未進(jìn)行防潮濕霉變的特殊處理，如果變頻器長(zhǎng)期處于這種狀態(tài)，金屬結(jié)構(gòu)件容易產(chǎn)生銹蝕，對(duì)于導(dǎo)電銅排在高溫運(yùn)行情況下，更加劇了銹蝕的過程。對(duì)于微機(jī)控制板和驅(qū)動(dòng)電源板上的細(xì)小銅質(zhì)導(dǎo)線，由于銹蝕將造成損壞，因此，對(duì)于應(yīng)用于潮濕和和含有腐蝕性氣體的場(chǎng)合，必須對(duì)于使用變頻器的內(nèi)部設(shè)計(jì)有基本要求，例如印刷電路板必須采用三防漆噴涂處理，

28、對(duì)于結(jié)構(gòu)件必須采用鍍鎳鉻等處理工藝。除此之外，還需要采取其它積極、有效、合理的防潮濕、防腐蝕氣體的措施。(1) 控制柜可以安裝在單獨(dú)的、密閉的采用空調(diào)的機(jī)房，此方法適用控制設(shè)備較多，建立機(jī)房的成本低于柜體單獨(dú)密閉處理的場(chǎng)合，此時(shí)控制柜可以采用如上防塵或者一般環(huán)境設(shè)計(jì)即可。(2) 采用獨(dú)立進(jìn)風(fēng)口。單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)口可以設(shè)在控制柜的底部，通過獨(dú)立密閉地溝與外部干凈環(huán)境連接，此方法需要在進(jìn)風(fēng)口處安裝一個(gè)防塵網(wǎng)，如果地溝超過5m以上時(shí)，可以考慮加裝鼓風(fēng)機(jī)。(3) 密閉控制柜內(nèi)可以加裝吸濕的干燥劑或者吸附毒性氣體的活性材料，并近期更換。3 干擾問題3.1 變頻器對(duì)微機(jī)控制板的干擾在注塑機(jī)、電梯等的控制系統(tǒng)中，

29、多采用微機(jī)或者plc進(jìn)行控制，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者改造過程中，一定要注意變頻器對(duì)微機(jī)控制板的干擾問題。由于用戶自己設(shè)計(jì)的微機(jī)控制板一般工藝水平差，不符合emc國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在采用變頻器后，產(chǎn)生的傳導(dǎo)和輻射干擾，往往導(dǎo)致控制系統(tǒng)工作異常，因此需要采取必要措施。(1) 良好的接地。電機(jī)等強(qiáng)電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，微機(jī)控制板的屏蔽地，最好單獨(dú)接地。對(duì)于某些干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，建議將傳感器、i/o接口屏蔽層與控制板的控制地相連3。(2) 給微機(jī)控制板輸入電源加裝emi濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等，成本低。可以有效抑制傳導(dǎo)干擾。另外在輻射干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，如周圍存在gsm、或者小靈通機(jī)站時(shí)，可以對(duì)

30、微機(jī)控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進(jìn)行屏蔽處理。微機(jī)控制板的電源抗干擾措施(3) 給變頻器輸入加裝emi濾波器，可以有效抑制變頻器對(duì)電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾，加裝輸入交流和直流電抗器l1、l2，可以提高功率因數(shù)，減小諧波污染，綜合效果好。在某些電機(jī)與變頻器之間距離超過100m的場(chǎng)合，需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器l3，解決因?yàn)檩敵鰧?dǎo)線對(duì)地分布參數(shù)造成的漏電流保護(hù)和減少對(duì)外部的輻射干擾。一個(gè)行之有效的方法就是采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。請(qǐng)注意，在不添加交流輸出電抗器l3時(shí)，如果采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，增大了輸出對(duì)地的分布電容，容易出現(xiàn)過流。當(dāng)然在實(shí)際中一般

31、只采取其中的一種或者幾種方法。減小變頻器對(duì)外部控制設(shè)備的干擾措施(4) 對(duì)模擬傳感器檢測(cè)輸入和模擬控制信號(hào)進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，建議盡量不要采用模擬控制，特別是控制距離大于1m，跨控制柜安裝的情況下。因?yàn)樽冾l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。如果非要用模擬量控制時(shí)，建議一定采用屏蔽電纜，并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端一點(diǎn)接地。如果干擾仍舊嚴(yán)重，需要實(shí)現(xiàn)dc/dc隔離措施?？梢圆捎脴?biāo)準(zhǔn)的dc/dc模塊，或者采用v/f轉(zhuǎn)換，光藕隔離再采用頻率設(shè)定輸入的方法。3.2 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(jī)、電鍍電源

32、、電解電源或者采用滑環(huán)供電的場(chǎng)合，變頻器本身容易因?yàn)楦蓴_而出現(xiàn)保護(hù)。建議用戶采用如下措施：(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(dú)的變壓器。(4) 在采用外部開關(guān)量控制端子控制時(shí)，連接線路較長(zhǎng)時(shí)，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(shí)，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(dòng)作。(5) 在采用外部模擬量控制端子控制時(shí)，如果連接線路在1m以內(nèi)，采用屏蔽電纜連接，并實(shí)施變頻器側(cè)一點(diǎn)接地即可;如果線路較長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，建議在變頻

33、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(shí)，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(duì)于rs232通信方式，注意控制線路盡量不要超過15m，如果要加長(zhǎng)，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(duì)于rs485通信，還必須考慮終端匹配電阻等。對(duì)于采用現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)接地的方式，才能夠提高可靠性。4 電網(wǎng)質(zhì)量問題在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合，電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變

34、;在一個(gè)車間中，有幾百臺(tái)變頻器等容性整流負(fù)載在工作時(shí)，電網(wǎng)的諧波非常大，對(duì)于電網(wǎng)質(zhì)量有很嚴(yán)重的污染，對(duì)設(shè)備本身也有相當(dāng)?shù)钠茐淖饔茫p則不能夠連續(xù)正常運(yùn)行，重則造成設(shè)備輸入回路的損壞。可以采取以下的措施：集中整流的直流共母線供電方式(1) 在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合建議用戶增加無功靜補(bǔ)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(diǎn)是，諧波小、節(jié)能，特別適用于頻繁起制動(dòng)、電動(dòng)運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行的場(chǎng)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

35、高，效果好。(4) 變頻器輸入側(cè)加裝有源pfc裝置，效果最好，但成本較高。5 電機(jī)的漏電、軸電壓與軸承電流問題變頻器驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)模型，csf為定子與機(jī)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(jī)殼之間的等效電容，rb為軸承對(duì)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(jī)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(duì)地漏電流、軸電壓與軸承電流問題。變頻器驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)模型漏電流主要是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(dòng)

36、作。另外，對(duì)于舊式電機(jī)，由于其絕緣材料差，又經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)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(cè)試。對(duì)于新的變頻電機(jī)的絕緣，要求要比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)高出一個(gè)等級(jí)。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(jī)內(nèi)各部分耦合電容參數(shù)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(xiàn)存在一定的偶然性，只有當(dāng)軸承潤(rùn)滑油層被擊穿或者軸承內(nèi)

37、部發(fā)生接觸時(shí)，存儲(chǔ)在電子轉(zhuǎn)子對(duì)地電容crf上的電荷(1/2 crfurf)通過軸承等效回路rb、cb和zb對(duì)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(chǔ)在電子轉(zhuǎn)子對(duì)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(jī)地線及電機(jī)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(duì)變頻器和電機(jī)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(jī)接地線(pe電機(jī)1)連接在一個(gè)點(diǎn)，因此，必須盡可能加粗電機(jī)接地電纜線徑，減小兩者之間的電阻，同時(shí)變頻器與電

38、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(duì)于潛水深井泵這樣的負(fù)載，接地阻抗ze電機(jī)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。6 結(jié)束語本文從變頻器實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題出發(fā)，從應(yīng)用環(huán)境、電磁兼容、電網(wǎng)質(zhì)量、電機(jī)絕緣等方面，有針對(duì)性地提出了一些解決問題的方法及改進(jìn)的建議，對(duì)于變頻器在實(shí)際工程中的應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。變頻器在工程應(yīng)用中需要注意的幾個(gè)問題1 引言隨著通用變頻器市場(chǎng)的日益繁榮，不包括oem進(jìn)口變頻器，中國(guó)通用

39、變頻器年用量超過25億元人民幣，變頻器及其附屬設(shè)備的安裝、調(diào)試、日常維護(hù)及維修工作量劇增，給用戶造成重大直接和間接損失。本文就針對(duì)造成以上問題的原因，根據(jù)大量用戶的實(shí)際應(yīng)用情況，從應(yīng)用環(huán)境、電磁干擾與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量、電機(jī)絕緣等方面進(jìn)行了分析，提出了一些改進(jìn)的建議。2 工作環(huán)境問題在變頻器實(shí)際應(yīng)用中，由于國(guó)內(nèi)客戶除少數(shù)有專用機(jī)房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。工作現(xiàn)場(chǎng)一般是灰塵大、溫度高，在南方還有濕度大的問題。對(duì)于線纜行業(yè)還有金屬粉塵，在陶瓷、印染等行業(yè)還有腐蝕性氣體和粉塵，在煤礦等場(chǎng)合，還有防爆的要求等等。因此必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做出相應(yīng)的對(duì)策。2.1 變頻器的安裝設(shè)計(jì)基本要

40、求(1) 變頻器應(yīng)該安裝在控制柜內(nèi)部。(2) 變頻器最好安裝在控制柜內(nèi)的中部;變頻器要垂直安裝，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排風(fēng)、進(jìn)風(fēng)的大元件。(3) 變頻器上、下部邊緣距離控制柜頂部、底部、或者隔板、或者必須安裝的大元件等的最小間距，應(yīng)該大于300mm。柜內(nèi)安裝變頻器的基本要求(4) 如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤，則變頻器面板的鍵盤孔，一定要用膠帶嚴(yán)格密封或者采用假面板替換，防止粉塵大量進(jìn)入變頻器內(nèi)部。(5) 對(duì)變頻器要進(jìn)行定期維護(hù)，及時(shí)清理內(nèi)部的粉塵等。(6) 其它的基本安裝、使用要求必須遵守用戶手冊(cè)上的有關(guān)說明;如有疑問請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系相應(yīng)廠家技術(shù)支持人員。2.2 防塵控制柜的設(shè)計(jì)要求

41、在多粉塵場(chǎng)所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場(chǎng)所使用變頻器時(shí)，采取正確、合理的防護(hù)措施是十分必要的，防塵措施得當(dāng)對(duì)保證變頻器正常工作非常重要?？傮w要求控制柜整體應(yīng)該密封，應(yīng)該通過專門設(shè)計(jì)的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng);控制柜頂部應(yīng)該有防護(hù)網(wǎng)和防護(hù)頂蓋出風(fēng)口;控制柜底部應(yīng)該有底板和進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線孔，并且安裝防塵網(wǎng)。(1) 控制柜的風(fēng)道要設(shè)計(jì)合理，排風(fēng)通暢，避免在柜內(nèi)形成渦流，在固定的位置形成灰塵堆積。(2) 控制柜頂部出風(fēng)口上面要安裝防護(hù)頂蓋，防止雜物直接落入；防護(hù)頂蓋高度要合理，不影響排風(fēng)。防護(hù)頂蓋的側(cè)面出風(fēng)口要安裝防護(hù)網(wǎng)，防止絮狀雜物直接落入。(3) 如果采用控制柜頂部側(cè)面排風(fēng)方式，出風(fēng)口必須安裝防護(hù)網(wǎng)

42、。(4) 一定要確?？刂乒耥敳康妮S流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確，向外抽風(fēng)。如果風(fēng)機(jī)安裝在控制柜頂部的外部，必須確保防護(hù)頂蓋與風(fēng)機(jī)之間有足夠的高度；如果風(fēng)機(jī)安裝在控制柜頂部的內(nèi)部，安裝所需螺釘必須采用止逆彈件，防止風(fēng)機(jī)脫落造成柜內(nèi)元件和設(shè)備的損壞。建議在風(fēng)機(jī)和柜體之間加裝塑料或者橡膠減振墊圈，可以大大減小風(fēng)機(jī)震動(dòng)造成的噪音。(5) 控制柜的前、后門和其他接縫處，要采用密封墊片或者密封膠進(jìn)行一定的密封處理，防止粉塵進(jìn)入。(6) 控制柜底部、側(cè)板的所有進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線孔，一定要安裝防塵網(wǎng)。阻隔絮狀雜物進(jìn)入。防塵網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計(jì)為可拆卸式，以方便清理、維護(hù)。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格要小，能夠有效阻擋細(xì)小絮狀物(與一般家用防蚊蠅紗窗的

43、網(wǎng)格相仿);或者根據(jù)具體情況確定合適的網(wǎng)格尺寸。防塵網(wǎng)四周與控制柜的結(jié)合處要處理嚴(yán)密。(7) 對(duì)控制柜一定要進(jìn)行定期維護(hù)，及時(shí)清理內(nèi)部、外部的粉塵、絮毛等雜物。維護(hù)周期可根據(jù)具體情況而定，但應(yīng)該小于23個(gè)月;對(duì)于粉塵嚴(yán)重的場(chǎng)所，建議維護(hù)周期在1個(gè)月左右。防塵控制柜的安裝要求2.3 防潮濕霉變的控制柜的設(shè)計(jì)要求多數(shù)變頻器廠家內(nèi)部的印制板、金屬結(jié)構(gòu)件均未進(jìn)行防潮濕霉變的特殊處理，如果變頻器長(zhǎng)期處于這種狀態(tài)，金屬結(jié)構(gòu)件容易產(chǎn)生銹蝕，對(duì)于導(dǎo)電銅排在高溫運(yùn)行情況下，更加劇了銹蝕的過程。對(duì)于微機(jī)控制板和驅(qū)動(dòng)電源板上的細(xì)小銅質(zhì)導(dǎo)線，由于銹蝕將造成損壞，因此，對(duì)于應(yīng)用于潮濕和和含有腐蝕性氣體的場(chǎng)合，必須對(duì)于使

44、用變頻器的內(nèi)部設(shè)計(jì)有基本要求，例如印刷電路板必須采用三防漆噴涂處理，對(duì)于結(jié)構(gòu)件必須采用鍍鎳鉻等處理工藝。除此之外，還需要采取其它積極、有效、合理的防潮濕、防腐蝕氣體的措施。(1) 控制柜可以安裝在單獨(dú)的、密閉的采用空調(diào)的機(jī)房，此方法適用控制設(shè)備較多，建立機(jī)房的成本低于柜體單獨(dú)密閉處理的場(chǎng)合，此時(shí)控制柜可以采用如上防塵或者一般環(huán)境設(shè)計(jì)即可。(2) 采用獨(dú)立進(jìn)風(fēng)口。單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)口可以設(shè)在控制柜的底部，通過獨(dú)立密閉地溝與外部干凈環(huán)境連接，此方法需要在進(jìn)風(fēng)口處安裝一個(gè)防塵網(wǎng)，如果地溝超過5m以上時(shí)，可以考慮加裝鼓風(fēng)機(jī)。(3) 密閉控制柜內(nèi)可以加裝吸濕的干燥劑或者吸附毒性氣體的活性材料，并近期更換。3 干

45、擾問題3.1 變頻器對(duì)微機(jī)控制板的干擾在注塑機(jī)、電梯等的控制系統(tǒng)中，多采用微機(jī)或者plc進(jìn)行控制，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者改造過程中，一定要注意變頻器對(duì)微機(jī)控制板的干擾問題。由于用戶自己設(shè)計(jì)的微機(jī)控制板一般工藝水平差，不符合emc國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在采用變頻器后，產(chǎn)生的傳導(dǎo)和輻射干擾，往往導(dǎo)致控制系統(tǒng)工作異常，因此需要采取必要措施。(1) 良好的接地。電機(jī)等強(qiáng)電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，微機(jī)控制板的屏蔽地，最好單獨(dú)接地。對(duì)于某些干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，建議將傳感器、i/o接口屏蔽層與控制板的控制地相連3。(2) 給微機(jī)控制板輸入電源加裝emi濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等，成本低。可以有效抑制傳導(dǎo)干擾。

46、另外在輻射干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，如周圍存在gsm、或者小靈通機(jī)站時(shí)，可以對(duì)微機(jī)控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進(jìn)行屏蔽處理。微機(jī)控制板的電源抗干擾措施(3) 給變頻器輸入加裝emi濾波器，可以有效抑制變頻器對(duì)電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾，加裝輸入交流和直流電抗器l1、l2，可以提高功率因數(shù)，減小諧波污染，綜合效果好。在某些電機(jī)與變頻器之間距離超過100m的場(chǎng)合，需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器l3，解決因?yàn)檩敵鰧?dǎo)線對(duì)地分布參數(shù)造成的漏電流保護(hù)和減少對(duì)外部的輻射干擾。一個(gè)行之有效的方法就是采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。請(qǐng)注意，在不添加交流輸出電抗器l3時(shí)，如果采用鋼管穿線或者屏蔽

47、電纜的方法，增大了輸出對(duì)地的分布電容，容易出現(xiàn)過流。當(dāng)然在實(shí)際中一般只采取其中的一種或者幾種方法。減小變頻器對(duì)外部控制設(shè)備的干擾措施(4) 對(duì)模擬傳感器檢測(cè)輸入和模擬控制信號(hào)進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，建議盡量不要采用模擬控制，特別是控制距離大于1m，跨控制柜安裝的情況下。因?yàn)樽冾l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。如果非要用模擬量控制時(shí)，建議一定采用屏蔽電纜，并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端一點(diǎn)接地。如果干擾仍舊嚴(yán)重，需要實(shí)現(xiàn)dc/dc隔離措施。可以采用標(biāo)準(zhǔn)的dc/dc模塊，或者采用v/f轉(zhuǎn)換，光藕隔離再采用頻率設(shè)定輸入的方法。3.2 變頻器本身

48、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(jī)、電鍍電源、電解電源或者采用滑環(huán)供電的場(chǎng)合，變頻器本身容易因?yàn)楦蓴_而出現(xiàn)保護(hù)。建議用戶采用如下措施：(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(dú)的變壓器。(4) 在采用外部開關(guān)量控制端子控制時(shí)，連接線路較長(zhǎng)時(shí)，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(shí)，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(dòng)作。(5) 在采用外部模擬量控制端子控制時(shí)，如果連接線路在1m以內(nèi)，采用屏蔽電纜連接，并實(shí)施變頻器側(cè)一點(diǎn)接地即可;如果線路較長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重的場(chǎng)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(shí)，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(duì)于rs232通信方式，注意控制