【導(dǎo)讀】變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性應(yīng)用到了工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中，如變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)、水泵、過(guò)程控制、電梯、機(jī)床等方面的應(yīng)用，保證了調(diào)節(jié)精度，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益，但隨之也帶來(lái)了一些干擾問(wèn)題。
例如對(duì)電子設(shè)備的干擾，對(duì)通訊設(shè)備的干擾和對(duì)無(wú)線電等產(chǎn)生的干擾。如果變頻器系統(tǒng)中的干擾問(wèn)題解決不好，不但系統(tǒng)無(wú)法可靠運(yùn)行，還會(huì)影響其它電子、電氣設(shè)備的正常工作。
工況分析
風(fēng)機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成
引風(fēng)機(jī)型號(hào) Y4-2*73 流量 200000M3/h 風(fēng)壓2550MPa;
電機(jī)型號(hào) 電機(jī)功率200KW,電壓380V電流，頻率50HZ，功率因素轉(zhuǎn)速1450r/min;
采用ACS800型變頻器中手動(dòng)/自動(dòng)應(yīng)用宏控制后，一次電壓380V，一次電流72A，二次電壓238V，二次電流125A，頻率31HZ，轉(zhuǎn)速930r/min。
經(jīng)過(guò)運(yùn)行出現(xiàn)的故障
(1) DCS繼電器控柜內(nèi)的其它測(cè)溫模塊出現(xiàn)頻繁燒毀;
(2) 原風(fēng)門(mén)執(zhí)行器給定信號(hào)在變頻器工作時(shí)出現(xiàn)衰減導(dǎo)致不能工作，變頻器停止時(shí)執(zhí)行器工作正常;
(3) 在工藝不穩(wěn)定時(shí)即低頻區(qū)工作0-5HZ內(nèi)電機(jī)出現(xiàn)抖動(dòng)，溫升快。
干擾源分析及抑制
干擾源分析
（1）輻射干擾：變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來(lái)說(shuō)是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波對(duì)接入同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技術(shù)，當(dāng)根據(jù)給定頻率和幅值指令產(chǎn)生預(yù)期的和重復(fù)的開(kāi)關(guān)模式時(shí)，其輸出的電壓和電流的功率譜是離散的，并且?guī)в信c開(kāi)關(guān)頻率相應(yīng)的高次諧波群。高載波頻率和場(chǎng)控開(kāi)關(guān)器件的高速切換（dv/dt可達(dá)1kV/μs以上）所引起的輻射干擾問(wèn)題相當(dāng)突出。
（2）傳導(dǎo)干擾:電磁干擾除了通過(guò)與其相連的導(dǎo)線向外部發(fā)射，也可以通過(guò)阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其它電路。與輻射干擾相比，其傳播的路程可以很遠(yuǎn)。比較典型的傳播途徑是：接自工業(yè)低壓網(wǎng)絡(luò)的變頻器所產(chǎn)生的干擾信號(hào)將沿著配電變壓器進(jìn)入中壓網(wǎng)絡(luò)，并沿著其它的配電變壓器最終又進(jìn)入民用低壓配電網(wǎng)絡(luò)，使接自民用配電母線的電氣設(shè)備成為遠(yuǎn)程的受害者。
（3）感應(yīng)干擾:感應(yīng)耦合是介于輻射與傳導(dǎo)之間的第三條傳播途徑。當(dāng)干擾源的頻率較低時(shí)，干擾的電磁波輻射能力相當(dāng)有限，而該干擾源又不直接與其它導(dǎo)體連接，但此時(shí)的電磁干擾能量可以通過(guò)變頻器的輸入、輸出導(dǎo)線與其相鄰的其他導(dǎo)線或?qū)w產(chǎn)生感應(yīng)耦合，在鄰近導(dǎo)線或?qū)w內(nèi)感應(yīng)出干擾電流或電壓。感應(yīng)耦合可以由導(dǎo)體間的電容耦合的形式出現(xiàn)，也可以由電感耦合的形式或電容、電感混合的形式出現(xiàn)，這與干擾源的頻率以及與相鄰導(dǎo)體的距離等因素有關(guān)。
圖題：變頻器系統(tǒng)
對(duì)干擾的抑制
對(duì)產(chǎn)生干擾方（變頻器）對(duì)策
（1）輻射干擾……注意控制柜子中的安裝和動(dòng)力線的金屬配管。
（2）傳導(dǎo)干擾……在輸入側(cè)用干擾濾波器，在輸入側(cè)使用干擾濾波器（輸入專用）、零相電抗器、接地電容、絕緣變壓器。
（3）感應(yīng)干擾……把輸入/輸出線、動(dòng)力線、信號(hào)線分離。采用屏蔽線，并使用電源線濾波器（共用扼流圈、磁環(huán)），正確接地。
對(duì)被干擾方的對(duì)策
（1）盡量遠(yuǎn)離變頻器。
（2）信號(hào)線采用屏蔽線，且屏蔽線只有一端和共用端相接。
（3）還可以使用磁環(huán)和濾波電容 。
（4）在電源線中插入電源線濾波器（正常狀態(tài)扼流器、小型的噪音濾波器）。
（5）接地線的分離。
通過(guò)以上分析和對(duì)策我們對(duì)故障點(diǎn)分別采取了DCS溫度模塊電源隔離變頻器控制信號(hào)電源;分開(kāi)風(fēng)門(mén)給定信號(hào)與主電路并行且實(shí)施屏蔽;找到負(fù)載固有的共振頻率，利用變頻器頻率跳躍功能設(shè)置，躲開(kāi)共振頻率點(diǎn)。取得良好的效果。
安裝中抑制干擾的措施
（1）確保控制柜中的所有設(shè)備接地良好，應(yīng)該使用短、粗的接地線（最好采用扁平導(dǎo)體或金屬網(wǎng)，因其在高頻時(shí)阻抗較低）連接到公共地線上。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其接地電阻應(yīng)小于4歐姆。另外與變頻器相連的控制設(shè)備（如PLC或PID控制儀）要與其共地。
（2）在設(shè)備排列布置時(shí)，應(yīng)該注意將變頻器單獨(dú)布置，盡量減少可能產(chǎn)生的電磁輻射干擾，將容易受干擾的弱電控制設(shè)備與變頻器分開(kāi)。
（3）安裝布線時(shí)將電源線和控制電纜分開(kāi)，例如使用獨(dú)立的線槽等。如果控制電路連接線必須和電源電纜交叉，應(yīng)成90°交叉布線。
（4）使用屏蔽導(dǎo)線或雙絞線連接控制電路時(shí)，確保未屏蔽之處盡可能短，條件允許時(shí)應(yīng)采用電纜套管。
（5）用屏蔽和鎧裝電纜作為電機(jī)接線時(shí)，要將屏蔽層雙端接地。
（6）盡量減少變頻器與控制系統(tǒng)不必要的連線，以避免傳導(dǎo)干擾。除了控制系統(tǒng)與變頻器之間必須的控制線外，其它如控制電源等應(yīng)分開(kāi)，有時(shí)變頻器會(huì)通過(guò)直流電源對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾。
（7）應(yīng)注意限制最低轉(zhuǎn)速。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)噪聲增大，電機(jī)冷卻能力下降，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大或滿載，可能燒毀電機(jī)。確需低速運(yùn)轉(zhuǎn)的高負(fù)荷變頻電機(jī)，應(yīng)考慮加大額定功率，或增加輔助的強(qiáng)風(fēng)冷卻。
（8）注意防止發(fā)生共振現(xiàn)象。由于定子電流中含有高次諧波成分，電機(jī)轉(zhuǎn)矩中含有脈動(dòng)分量，有可能造成電機(jī)的振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生共振，使設(shè)備出現(xiàn)故障。應(yīng)在預(yù)先找到負(fù)載固有的共振頻率后，利用變頻器頻率跳躍功能設(shè)置，躲開(kāi)共振頻率點(diǎn)。
總之做好隔離, 濾波，屏蔽，接地等工作是合理利用變頻器的重中之重，只有這樣才能使變頻器真正的以其節(jié)能,節(jié)電，可靠，高效地服務(wù)于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中。
