第10章變頻器的安裝、抗干擾及與PLC連接

1、第第10章章 變頻器的安裝、變頻器的安裝、抗干擾及與抗干擾及與PLC連接連接徐建英徐建英第第10章章 變頻器的安裝、抗干擾及變頻器的安裝、抗干擾及與與PLC連接連接10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.2 變頻器的抗干擾變頻器的抗干擾10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1.1 主回路的接線主回路的接線10.1.2 控制回路的接線控制回路的接線10.1.3 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝端子符號端子符號端子名稱端子名稱說說 明明R、S、T主電路電源端子主電路電源端子連接三相電源連接三相電源U、V、W變頻器輸出端子變頻器輸出

2、端子連接三相電動機連接三相電動機P1、P (+)直流電抗器連接端子直流電抗器連接端子改善功率因數的電抗器改善功率因數的電抗器P (+)，DB外部制動電阻器連接端子外部制動電阻器連接端子連接外部制動電阻連接外部制動電阻(選用件選用件) P (+)，N (-)制動單元連接端子制動單元連接端子連接外部制動單元連接外部制動單元PE變頻器接地端子變頻器接地端子變頻器機殼的接地端子變頻器機殼的接地端子10.1.1主回路的接線主回路的接線10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1.1主回路的接線主回路的接線n 輸入電源必須接到輸入電源必須接到R、S、T上，輸出電源必須接到端子上，輸出電源必須接到端子U、V、

3、W上，若錯接，會損壞變頻器。上，若錯接，會損壞變頻器。n 為了防止觸電、火災等災害和降低噪聲，必須連接接地為了防止觸電、火災等災害和降低噪聲，必須連接接地端子。當變頻器和其他設備，或有多臺變頻器一起接地時，端子。當變頻器和其他設備，或有多臺變頻器一起接地時，每臺設備應分別和地相接，而不允許將一臺設備的接地端每臺設備應分別和地相接，而不允許將一臺設備的接地端和另一臺的接地端相接后再接地。和另一臺的接地端相接后再接地。n 端子和導線的連接應牢靠，要使用接觸性好的壓接端子。端子和導線的連接應牢靠，要使用接觸性好的壓接端子。n 配完線后，要再次檢查接線是否正確，有無漏接現象，配完線后，要再次檢查接線是

4、否正確，有無漏接現象，端子和導線間是否短路或接地。端子和導線間是否短路或接地。 n 通電后，需要改接線時，即使已經關斷電源，一般也應通電后，需要改接線時，即使已經關斷電源，一般也應等等5分鐘后進行操作。分鐘后進行操作。10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1.1主回路的接線主回路的接線主回路電線壓降主回路電線壓降nU （23）%UN主回路電線的電阻值必須滿足下式：主回路電線的電阻值必須滿足下式：nR0(1000U)( IMNL)式中式中 nR0單位長度電線的電阻單位長度電線的電阻 (km)；nU容許線間電壓降容許線間電壓降(V)；nL每相電線的鋪設距離每相電線的鋪設距離(m)nIMN電動機的

5、額定電流電動機的額定電流(A)。310.1 變頻器的安裝變頻器的安裝例例按下列條件選擇主回路電線：按下列條件選擇主回路電線：220V供電，籠型電供電，籠型電機機7.5kW、4極、額定電流極、額定電流33A，電線的鋪設距離，電線的鋪設距離50m，電壓降在額定電壓的電壓降在額定電壓的2以內。以內。解：解：n(1)求額定電壓下的容許電壓降。求額定電壓下的容許電壓降。容許電壓降容許電壓降U 22204.4(V)n(2)求容許壓降以內的電線電阻值。求容許壓降以內的電線電阻值。n(3)根據計算出的電阻選用導線。根據計算出的電阻選用導線。n查表（查表（P243）選擇電線電阻）選擇電線電阻1.54km以下的電

6、線，以下的電線，截面積為截面積為16mm2。)/(54. 1503334 . 41000310000kmLIURMN10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1.2 控制回路的接線控制回路的接線變頻器的控制信號是微弱的電壓、電流信號，所以與主回變頻器的控制信號是微弱的電壓、電流信號，所以與主回路不同，對于電線的選擇和鋪設要增加干擾對策和規(guī)程等。路不同，對于電線的選擇和鋪設要增加干擾對策和規(guī)程等。模擬量控制線模擬量控制線n模擬信號的抗干擾能力較低，因此必須使用屏蔽線。模擬信號的抗干擾能力較低，因此必須使用屏蔽線。n屏蔽線靠近變頻器的一段接在控制電路的公共端（屏蔽線靠近變頻器的一段接在控制電路的公共

7、端（COM），），而不要接到地端（而不要接到地端（PE），屏蔽線另一端應該懸空。），屏蔽線另一端應該懸空。n布線時，盡量遠離主電路布線時，盡量遠離主電路100mm以上。以上。n控制電纜的布線盡可能遠離供電電源線，使用單獨的走線槽?？刂齐娎|的布線盡可能遠離供電電源線，使用單獨的走線槽。在必須與電源線交叉時，采取垂直交叉的方式。在必須與電源線交叉時，采取垂直交叉的方式。開關量控制線開關量控制線n開關量的抗干擾能力較強，在距離不遠時，允許不使用屏蔽開關量的抗干擾能力較強，在距離不遠時，允許不使用屏蔽線，但同一信號的兩根線必須互相絞在一起。線，但同一信號的兩根線必須互相絞在一起。10.1 變頻器的安裝

8、變頻器的安裝10.1.3 變頻器的安裝變頻器的安裝裝設變頻器的場所條件有：裝設變頻器的場所條件有：n1) 電氣室應濕氣少、無水浸入。電氣室應濕氣少、無水浸入。n2) 無爆炸性、燃燒性或腐蝕性氣體和液體，粉塵少。無爆炸性、燃燒性或腐蝕性氣體和液體，粉塵少。n3) 裝置容易搬入安裝。裝置容易搬入安裝。n4) 應有足夠的空間，便于維修檢查。應有足夠的空間，便于維修檢查。n5) 應備有通風口或換氣裝置以排出變頻器產生的熱量。應備有通風口或換氣裝置以排出變頻器產生的熱量。n6) 應與易受變頻器產生的高次諧波和無線電干擾影響的應與易受變頻器產生的高次諧波和無線電干擾影響的裝置分離。裝置分離。 n7) 安裝

9、在室外必須單獨按照戶外配電裝置設置。安裝在室外必須單獨按照戶外配電裝置設置。10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1.3 變頻器的安裝變頻器的安裝變頻器長期穩(wěn)定運行所必須的環(huán)境條件有：變頻器長期穩(wěn)定運行所必須的環(huán)境條件有：n1.周圍溫度：變頻器運行中周圍溫度的容許值多為周圍溫度：變頻器運行中周圍溫度的容許值多為040或或1050，避免陽光直射。，避免陽光直射。n2.周圍濕度周圍濕度 ：注意防止水或水蒸氣直接進入變頻器內，以免：注意防止水或水蒸氣直接進入變頻器內，以免引起漏電，甚至打火，擊穿。而周圍濕度過高，也可使電氣引起漏電，甚至打火，擊穿。而周圍濕度過高，也可使電氣絕緣降低和金屬部分的腐蝕

10、。為此，變頻柜安裝平面應高出絕緣降低和金屬部分的腐蝕。為此，變頻柜安裝平面應高出水平地面水平地面800mm以上。以上。n3.周圍氣體周圍氣體 ：作為室內設置，其周圍不可有腐蝕性、爆炸性：作為室內設置，其周圍不可有腐蝕性、爆炸性或燃燒性氣體。還要選擇粉塵和油霧少的設置場所?；蛉紵詺怏w。還要選擇粉塵和油霧少的設置場所。n4.振動：振動會使得繼電器等器件誤動作，變頻器不能穩(wěn)定運振動：振動會使得繼電器等器件誤動作，變頻器不能穩(wěn)定運行。對于機床、船舶等事先能預測振動的場合，必須選擇有行。對于機床、船舶等事先能預測振動的場合，必須選擇有耐振措施的機種。耐振措施的機種。n5.海拔高度：海拔高度多規(guī)定在海拔

11、高度：海拔高度多規(guī)定在1000m以下。海拔高則氣壓下以下。海拔高則氣壓下降，容易絕緣破壞，另外高海拔區(qū)空氣稀薄，散熱差。降，容易絕緣破壞，另外高海拔區(qū)空氣稀薄，散熱差。10.1 變頻器的安裝變頻器的安裝10.1.3 變頻器的安裝變頻器的安裝安裝方法安裝方法n(1)把變頻器用螺栓垂直安裝到堅固的物體上，而且從正把變頻器用螺栓垂直安裝到堅固的物體上，而且從正面就可以看見變頻器正面的文字位置，不要上下顛倒或面就可以看見變頻器正面的文字位置，不要上下顛倒或平放安裝。平放安裝。n(2)變頻器在運行中會發(fā)熱，要確保冷卻風道暢通。由于變頻器在運行中會發(fā)熱，要確保冷卻風道暢通。由于變頻器內部熱量從上部排出，所

12、以不要安裝到不耐熱的變頻器內部熱量從上部排出，所以不要安裝到不耐熱的機器下面。機器下面。n(3)變頻器在運轉中，散熱片的附近溫度可上升到變頻器在運轉中，散熱片的附近溫度可上升到90，變頻器背面要使用耐溫材料。變頻器背面要使用耐溫材料。n(4)安裝在控制箱內時，要充分注意換氣，防止變頻器周安裝在控制箱內時，要充分注意換氣，防止變頻器周圍溫度超過額定值。不要放在散熱不良的小密閉箱內。圍溫度超過額定值。不要放在散熱不良的小密閉箱內。10.2 變頻器的抗干擾變頻器的抗干擾1.外來干擾外來干擾 n變頻器采用了高性能微處理器等集成電路，對外來電磁干擾變頻器采用了高性能微處理器等集成電路，對外來電磁干擾較敏

13、感，會因電磁干擾的影響而產生錯誤，對運轉造成惡劣較敏感，會因電磁干擾的影響而產生錯誤，對運轉造成惡劣影響。影響。n外來干擾多通過變頻器控制電纜侵入，所以鋪設控制電纜時外來干擾多通過變頻器控制電纜侵入，所以鋪設控制電纜時必須采取充分的抗干擾措施。在變頻器的輸入電路中接入交必須采取充分的抗干擾措施。在變頻器的輸入電路中接入交流電抗器，可有效地抑制干擾。前述中控制電路接線所采取流電抗器，可有效地抑制干擾。前述中控制電路接線所采取的措施，就是為了提高變頻器的抗干擾能力。的措施，就是為了提高變頻器的抗干擾能力。2.變頻器產生的干擾變頻器產生的干擾 n 變頻器的輸入和輸出電流的波形都不是標準正弦波，含有很

14、變頻器的輸入和輸出電流的波形都不是標準正弦波，含有很多高次諧波成分。它們將以空中輻射、線路傳播等方式把自多高次諧波成分。它們將以空中輻射、線路傳播等方式把自己的能量傳播出去，對周圍的電子設備、通信和無線電設備己的能量傳播出去，對周圍的電子設備、通信和無線電設備的工作形成干擾。如圖的工作形成干擾。如圖1所示。所示。n在裝設變頻器時，應考慮采取抗干擾措施，削弱干擾信號的在裝設變頻器時，應考慮采取抗干擾措施，削弱干擾信號的強度。例如，對于通過輻射傳播的無線電干擾信號，可采用強度。例如，對于通過輻射傳播的無線電干擾信號，可采用屏蔽、裝設抗干擾濾波器等措施來削弱干擾信號。如圖屏蔽、裝設抗干擾濾波器等措施

15、來削弱干擾信號。如圖2所示。所示。10.2 變頻器的抗干擾變頻器的抗干擾圖2 無線電干擾對策圖1 變頻器對外部的干擾示意圖變頻器干擾濾波器干擾濾波器M3主回路電源金屬管鐵箱電動機10.2 變頻器的抗干擾變頻器的抗干擾3抑制諧波干擾常用的方法抑制諧波干擾常用的方法諧波的傳播途徑是傳導和輻射，解決傳導干擾主要是在電路中把諧波的傳播途徑是傳導和輻射，解決傳導干擾主要是在電路中把傳導的高頻電流濾掉或者隔離；解決輻射干擾就是對輻射源或被傳導的高頻電流濾掉或者隔離；解決輻射干擾就是對輻射源或被干擾的線路進行屏蔽。具體常用方法：干擾的線路進行屏蔽。具體常用方法：(1)變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設備的供電電源相

16、互獨立，或在變變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立，或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。(2)在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成必須是器，濾波器的組成必須是LC型，吸收諧波和增大電源或負載的阻型，吸收諧波和增大電源或負載的阻抗，達到抑制諧波的目的?？?，達到抑制諧波的目的。(3)電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜，并與其電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜，并與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設

17、，避免輻射干擾。他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設，避免輻射干擾。(4)信號線采用屏蔽線，且布線時與變頻器主回路控制線錯開一定信號線采用屏蔽線，且布線時與變頻器主回路控制線錯開一定距離距離(至少至少20cm以上以上)，切斷輻射干擾。，切斷輻射干擾。(5)變頻器使用專用接地線，且用粗短線接地，鄰近其他電器設備變頻器使用專用接地線，且用粗短線接地，鄰近其他電器設備的地線必須與變頻器配線分開，使用短線。這樣能有效抑制電流的地線必須與變頻器配線分開，使用短線。這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設備的輻射干擾。諧波對鄰近設備的輻射干擾。10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接10.3.1 MM440變頻器在工業(yè)

18、洗衣機上的應用變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用10.3.2 MM440變頻器在電梯上的應用變頻器在電梯上的應用10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接10.3.1 MM440變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用+10V0VAin1+Ain1-Ain2+Ain2-Din1Din2Din3Din4Din5Din6+15VPEL/L1N/L2L3Dout1 NCDout1 NODout1 COMDout2 NODout2 COMAout+Aout-RS485PRS485NPTC1PTC2PEUVWB+B-123410115678161791819202122121324251415洗衣機泵

19、MICROMASTER 440洗衣機控制器及用戶界面6數字輸入地L1L2L3三相415V主電源連接PTC2數字輸出電動機10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接10.3.1 MM440變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用主要的參數設置如下：主要的參數設置如下：nP0700=2 命令源選擇數字量輸入端子命令源選擇數字量輸入端子nP0705=1 數字量輸入數字量輸入5設置為起動設置為起動/停止控制停止控制nP0706=12 數字量輸入數字量輸入6設置為反轉控制設置為反轉控制nP0731=53.6數字量輸出數字量輸出1設置為變頻器輸出到達設定值設置為變頻器輸出到達設定值nP0732=

20、52.3 數字量輸出數字量輸出2設置為故障設置為故障nP0601=1 使能使能PTC溫度傳感器功能溫度傳感器功能nP1300=20 控制方式選擇無速度傳感器矢量控制控制方式選擇無速度傳感器矢量控制n電動機上內置電動機上內置PTC溫度檢測器，溫度檢測器，PTC直接接到變頻器上，直接接到變頻器上，當電動機過熱時通過變頻器停止其輸出并產生報警信號。當電動機過熱時通過變頻器停止其輸出并產生報警信號。n變頻器上的繼電器輸出信號在輸出設定值到達時或有故變頻器上的繼電器輸出信號在輸出設定值到達時或有故障產生時輸出信號作為顯示用。障產生時輸出信號作為顯示用。10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接主要的參數設

21、置如下（續(xù)）：主要的參數設置如下（續(xù)）：nP1000=23 頻率給定源設置為固定頻率頻率給定源設置為固定頻率+模擬量模擬量nP0701=17 數字量輸入數字量輸入1選擇固定頻率選擇固定頻率nP0702=17 數字量輸入數字量輸入2選擇固定頻率選擇固定頻率nP0703=17 數字量輸入數字量輸入3選擇固定頻率選擇固定頻率nP1001=5 固定頻率固定頻率1設置為設置為5HznP1002=20 固定頻率固定頻率2設置為設置為20HznP1003=40 固定頻率固定頻率3設置為設置為40HznP1004=60 固定頻率固定頻率4設置為設置為60HznP1005=80 固定頻率固定頻率5設置為設置為8

22、0HznP1006=100固定頻率固定頻率6設置為設置為100HznP1007=150 固定頻率固定頻率7設置為設置為150Hzn洗滌和脫水過程中通過數字量輸入控制固定頻率設定。洗滌和脫水過程中通過數字量輸入控制固定頻率設定。n模擬量輸入作為附加給定，與固定頻率設定疊加，滿足特殊洗滌模擬量輸入作為附加給定，與固定頻率設定疊加，滿足特殊洗滌要求，例如洗滌絲綢時的要求。要求，例如洗滌絲綢時的要求。10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接主要的參數設置如下（續(xù)）：主要的參數設置如下（續(xù)）：nP1124=722.3 通過數字量輸入通過數字量輸入4選擇點動斜坡時間選擇點動斜坡時間/常規(guī)斜坡時間常規(guī)斜坡時

23、間nP0704=99 設定數字輸入設定數字輸入4為為BICO功能功能nP1060=20 點動斜坡上升時間為點動斜坡上升時間為20snP1061=20 點動斜坡下降時間為點動斜坡下降時間為20snP1120=1 斜坡上升時間為斜坡上升時間為1snP1121=1 斜坡上升時間為斜坡上升時間為1sn通過數字量輸入控制加減速時間，兩個斜坡升降通過數字量輸入控制加減速時間，兩個斜坡升降時間可以選擇。時間可以選擇。10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接10.3.2 MM440變頻器在電梯上的應用變頻器在電梯上的應用+10V0VAin1+Ain1-Ain2+Ain2-Din1Din2Din3Din4Din

24、5Din6+15VPEL/L1N/L2L3Dout1 NCDout1 NODout1 COMDout2 NODout2 COMAout+Aout-RS485PRS485NPTC1PTC2PEUVWB+B-123410115678161791819202122121324251415MICROMASTER 4404數字輸入地L1L2L3三相415V主電源帶有電子機械制動器的電動機制動電阻器繼電器SIMATIC S7-313用于升降機的門控機械和樓層控制從提升井道上的接近開關、呼梯按鈕門控傳感器來的輸入信號數字量輸出接到電動機的U、V、W三相及接地端減速箱配垂繩升降車繩10.3 變頻器與變頻器與PLC連接連接10.3.2 MM440變頻器在電梯上的應用變頻器在電梯上的應用MM440主要參數設置如下（主要參數設置如下（P208電梯控制）：電梯控制）：nP0700=2 命令源選擇端子排輸入命令源選擇端子排輸入