1、變頻器對微機控制板的干擾

 

　　在使用變頻器的控制系統(tǒng)中，多采用微機或者PLC進(jìn)行控制，在系統(tǒng)設(shè)計或者改造過程中，一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問題。由于用戶自己設(shè)計的微機控制板一般工藝水平差，不符合EMC國際標(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。電機等強電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，微機控制板的屏蔽地，需單獨接地。對于某些干擾嚴(yán)重的場合，建議將傳感器、I/O接口屏蔽層與控制板的控制地相連。

 

　　（2）給微機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)重的場合，如周圍存在GSM、或者小靈通機站時，可以對微機控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進(jìn)行屏蔽處理。

 

　?。?）給變頻器輸入加裝EMI濾波器，可以有效抑制變頻器對電網(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。在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合，需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器L3，解決因為輸出導(dǎo)線對地分布參數(shù)造成的漏電流保護(hù)和減少對外部的輻射干擾。一個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。請注意，在不添加交流輸出電抗器L3時，如果采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，增大了輸出對地的分布電容，容易出現(xiàn)過流。當(dāng)然在實際中一般只采取其中的一種或者幾種方法。

 

　?。?）對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進(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。因為變頻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，建議一定采用屏蔽電纜，并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實現(xiàn)遠(yuǎn)端一點接地。如果干擾仍舊嚴(yán)重，需要實現(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。

 

　　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、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)。建議用戶采用如下措施： 

 

　?。?）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)。 

 

　?。?）變頻器的電源線直接從變壓器側(cè)供電。

 

　?。?）在條件許可的情況下，可以采用單獨的變壓器。

 

　?。?）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。 

 

　?。?）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RS485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。

 

　　3、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??

 

　?。?）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。

 

　?。?）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。

 

　?。?）變頻器輸入側(cè)加裝有源PFC裝置，效果好，但成本較高。