引言
交流感應異步電動機變頻器調速是20世shi紀ji電dian氣qi傳chuan動dong領ling域yu劃hua時shi代dai的de技ji術shu進jin步bu。隨sui著zhe變bian頻pin器qi的de廣guang泛fan應ying用yong，變bian頻pin器qi日ri益yi成cheng為wei工gong廠chang自zi動dong化hua領ling域yu最zui大da的de電dian磁ci汙wu染ran源yuan。可ke以yi經jing常chang的de看kan到dao在zai一yi間jian設she備bei密mi集ji型xing工gong廠chang裝zhuang機ji幾ji十shi台tai上shang百bai台tai變bian頻pin器qi。變bian頻pin器qi直zhi―交(jiao)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)等(deng)效(xiao)負(fu)荷(he)使(shi)得(de)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)許(xu)多(duo)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)工(gong)程(cheng)中(zhong)不(bu)僅(jin)汙(wu)染(ran)工(gong)廠(chang)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)，還(hai)直(zhi)接(jie)對(dui)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)程(cheng)項(xiang)目(mu)幹(gan)擾(rao)，引(yin)起(qi)測(ce)控(kong)係(xi)統(tong)失(shi)準(zhun)失(shi)靈(ling)，嚴(yan)重(zhong)破(po)壞(huai)大(da)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，甚(shen)至(zhi)變(bian)頻(pin)器(qi)自(zi)身(shen)受(shou)到(dao)幹(gan)擾(rao)引(yin)發(fa)“自舉”式的調速故障。盡管國際標準對電氣設備EMC（IEC61000係列電磁兼容設計）有嚴格的規範，並且中國國家質量技術監督局已決定在國內“等同”采用，同時，中國國家標準電能質量公用電網諧波GB/T 14549-93已經生效14年之久，但是國家經濟技術的飛速發展使得功率電子開關器件的汙染控製已經刻不容緩。
本文作者來自自動化集成工程一線。在近年的客服中經常遇到變頻器的幹擾問題,造成設備誤動作,使得工廠的生產線不能運行,而且這一類問題的原因查找起來也比較困難,經過查閱有關資料,再結合工作中處理問題的一些經驗來具體談一下變頻器幹擾的來源,傳播方式以及一些針對實際應用中遇到幹擾問題的不同情況的處理，希望不同於教科書的教條說教。
變頻器幹擾分析
變頻器的幹擾問題一般分為變頻器自身幹擾；外界設備產生的電磁波對變頻器幹擾；變頻器對其它弱電設備幹擾3類情況。變頻器本身就是一個幹擾源,眾所周知,變(bian)頻(pin)器(qi)由(you)主(zhu)回(hui)路(lu)和(he)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)兩(liang)大(da)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，變(bian)頻(pin)器(qi)主(zhu)回(hui)路(lu)主(zhu)要(yao)由(you)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)，逆(ni)變(bian)電(dian)路(lu)，控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)組(zu)成(cheng)，其(qi)中(zhong)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)和(he)逆(ni)變(bian)電(dian)路(lu)由(you)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)組(zu)成(cheng),電力、電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)具(ju)有(you)非(fei)線(xian)性(xing)特(te)性(xing)，當(dang)變(bian)頻(pin)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，它(ta)要(yao)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)開(kai)關(guan)動(dong)作(zuo)，因(yin)而(er)產(chan)生(sheng)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)，這(zhe)樣(yang)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)波(bo)形(xing)除(chu)基(ji)波(bo)外(wai)還(hai)含(han)有(you)大(da)量(liang)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)。無(wu)論(lun)是(shi)哪(na)一(yi)種(zhong)幹(gan)擾(rao)類(lei)型(xing)，高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身(shen)就(jiu)是(shi)諧(xie)波(bo)幹(gan)擾(rao)源(yuan)，所(suo)以(yi)對(dui)電(dian)源(yuan)側(ce)和(he)輸(shu)出(chu)側(ce)的(de)設(she)備(bei)會(hui)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。與(yu)主(zhu)回(hui)路(lu)相(xiang)比(bi)，變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)卻(que)是(shi)小(xiao)能(neng)量(liang)、弱信號回路，極易遭受其它裝置產生的幹擾。因此，變頻器在安裝使用時，必須對控製回路采取抗幹擾措施。
變頻器幹擾案例問題分析及其處理
怎樣來判定變頻器出現幹擾問題
變頻器的幹擾問題主要體現在電機的運行情況上。例如電機在運行過程中突然挺停機,電機運行時快時慢,運行速度不穩定。電機停不下來,按鈕不起任何作用等等,這些都是變頻器受到幹擾情況的體現。
第三種方式接地
幹擾問題的一般處理方法是要保證良好的接地,接地端子的一般要求為:接地端子以“第三種方式”接地(單獨接地), 接地線愈短愈好, 而且必須接地良好；控製回路線使用屏蔽線，而且屏蔽線遠端屏蔽層懸空，近端接地； 根據產品要求, 合理布線, 強電和弱電分離, 保持一定距離, 避免變頻器動力線與信號線平行布線, 應分散布線； 增加抗無線幹擾濾波器，變頻器輸入和輸出抗幹擾濾波器或電抗器；采取防止電磁感應的屏蔽措施，甚至可將變頻器用金屬鐵箱屏蔽起來；適當降低載波頻率；若用通訊功能，RS485通訊線用雙絞線。下麵,我將以在實際使用中針對不同的幹擾情況做具體分析。
三相五線製供電
曾經遇到過這樣一種情況,變頻器一直運轉,按停止按鈕不起作用,經檢查發現變頻器的地線隻與變壓器的中性線相連接,而變壓器的中性線沒有連接到大地,將變壓器的中性線接地後變頻器恢複正常。現在的很多小型工廠裏麵一般不重視地線的連接。 機床出廠時，按照國家電工法規定的標準,dixianyuzhongxingxianshiyangefenkaide，peidianguilizhongxingxianyouzhuanyongjiexianduanzi，dixianyouzhuanyongjiediluoding。youyugaiyonghucongbianyaqiguolaisangenxiangxianheyigenzhongxingxian，zhibazhongxingxianjiedao“N”端子上，而地線沒有和中性線相連，雖說控製線使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘，但沒有和大地相連, 起(qi)不(bu)到(dao)屏(ping)蔽(bi)作(zuo)用(yong)，導(dao)致(zhi)了(le)變(bian)頻(pin)器(qi)因(yin)幹(gan)擾(rao)失(shi)控(kong)電(dian)機(ji)停(ting)不(bu)下(xia)來(lai)。把(ba)配(pei)電(dian)櫃(gui)裏(li)中(zhong)性(xing)線(xian)和(he)地(di)線(xian)連(lian)接(jie)後(hou)即(ji)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)，也(ye)可(ke)以(yi)把(ba)配(pei)電(dian)櫃(gui)裏(li)地(di)線(xian)直(zhi)接(jie)接(jie)到(dao)大(da)地(di)。許(xu)多(duo)用(yong)戶(hu)都(dou)是(shi)采(cai)取(qu)把(ba)地(di)線(xian)與(yu)中(zhong)性(xing)線(xian)相(xiang)連(lian)的(de)辦(ban)法(fa)，但(dan)是(shi)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)辦(ban)法(fa)存(cun)在(zai)弊(bi)端(duan)，就(jiu)是(shi)假(jia)如(ru)中(zhong)性(xing)線(xian)斷(duan)開(kai), 啟動機床某一動作, 可能使機床帶電, 對人身造成安全危脅。這種幹擾屬於變頻器本身幹擾類型。
外界設備對變頻器的幹擾案例
■現象。電機偶爾停不下來，經檢查屏蔽層接地正確良好，降低載波頻率不起作用。變頻器輸入側及輸出側加磁環濾波器不起作用。
■分析。安裝變頻器的配電櫃與動力配電室相距太近,配(pei)電(dian)室(shi)配(pei)電(dian)櫃(gui)有(you)大(da)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)，在(zai)電(dian)流(liu)周(zhou)圍(wei)有(you)較(jiao)強(qiang)磁(ci)場(chang)，幹(gan)擾(rao)了(le)變(bian)頻(pin)器(qi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，把(ba)配(pei)電(dian)櫃(gui)遠(yuan)離(li)配(pei)電(dian)室(shi)後(hou)即(ji)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)，這(zhe)屬(shu)於(yu)外(wai)界(jie)設(she)備(bei)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)幹(gan)擾(rao)。
變頻器對外界設備的幹擾案例
■現象。起動變頻器後，電機不動作。
■分析。變頻器由外部4-20ma給定運轉頻率，4-20MA的直流信號由變送器送入，看顯示板，頻率顯示為0.00。用電流表量測量變送器的輸出端，發現無輸出。在變送器的輸出端子並上一102電dian容rong後hou，再zai啟qi動dong，設she備bei恢hui複fu正zheng常chang，說shuo明ming信xin號hao源yuan受shou到dao幹gan擾rao。在zai工gong程cheng實shi踐jian中zhong一yi個ge簡jian單dan的de信xin號hao線xian並bing聯lian電dian容rong解jie決jue了le大da問wen題ti是shi經jing常chang有you效xiao的de實shi用yong方fang法fa。這zhe屬shu於yu變bian頻pin器qi對dui外wai部bu設she備bei的de幹gan擾rao。
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