電氣自動化畢業(yè)論文

1、日照職業(yè)技術(shù)學院日照職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計（論文） 題題 目：目：變頻器應用中的干擾及其抑制 院院 部：部： 專專 業(yè)：業(yè)： 學學 號：號： 學生姓名：學生姓名： 指導教師：指導教師： 職職 稱稱 2010 年 5 月 11 日 摘摘 要要 變頻器調(diào)速技術(shù)是集自動控制、微電子、電力電子、通信等技術(shù) 于一體的高科技技術(shù)。它以很好的調(diào)速、節(jié)能性能，在各行各業(yè)中 獲得了廣泛的應用。由于其采用軟啟動，可以減少設(shè)備和電機的機 械沖擊，延長設(shè)備和電機的使用壽命。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展， 變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性應用到了工業(yè)控制 的各個領(lǐng)域中，如變頻調(diào)速在供水、空調(diào)設(shè)備、過

2、程控制、電梯、 機床等方面的應用，保證了調(diào)節(jié)精度，減輕了工人的勞動強度，提 高了經(jīng)濟效益，但隨之也帶來了一些干擾問題。 現(xiàn)場的供電和用電設(shè)備會對變頻器產(chǎn)生影響，變頻器運行時產(chǎn) 生的高次諧波也會干擾周圍設(shè)備的運行。變頻器產(chǎn)生的干擾主要有 三種：對電子設(shè)備的干擾、對通信設(shè)備的干擾及對無線電等產(chǎn)生的 干擾。對計算機和自動控制裝置等電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾主要是感應 干擾；對通信設(shè)備和無線電等產(chǎn)生的干擾為放射干擾。如果變頻器 的干擾問題解決不好，不但系統(tǒng)無法可靠運行，還會影響其他電子、 電氣設(shè)備的正常工作。因此有必要對變頻器應用系統(tǒng)中的干擾問題 進行探討，以促進其進一步的推廣應用。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：變頻器

3、干擾 抑制 abstract frequency control technology is a control, microelectronics, power electronics, and communications technologies in one high- tech technology. it is with great speed, energy-saving performance, in all walks of life access to a wide range of applications. since its soft launch, can redu

4、ce the impact of equipment and electrical machinery, equipment and motor life extension. with the rapid development of science and technology, with its power-saving frequency converter, energy saving, reliable and efficient characteristics applied to all areas of industrial control, such as frequenc

5、y control in water supply, air conditioning, process control, elevators, machine tools and so on applications to ensure regulation accuracy, reduce workers labor intensity and improve economic efficiency, but also brought along some of the interference problem. on-site power supply and electrical eq

6、uipment would have an impact on inverter, inverter run-time generated high harmonics can interfere with the operation of surrounding equipment. inverter generated disturbances are mainly three types: the interference of electronic devices, communications equipment, such as interference and radio int

7、erference generated. on the computer and automatic control devices and other electronic equipment generated interference is mainly induced interference; on communications equipment and radio interference generated by such as radiation interference. if the inverter interference issues are not well, n

8、ot only the system can not reliably, but also affect other electrical and electronic equipment to work properly. so it is necessary inverter applications, the interference problems discussed in order to promote its further expand the applications. keywords: inverter interference inhibition 目目 錄錄 摘要摘

9、要. abstract.abstract. 目錄目錄. 1.1.變頻器的簡介變頻器的簡介. 2.變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要干擾源及其危害變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要干擾源及其危害. 3.3.抗電干擾的措施抗電干擾的措施. 4.4.變頻控制系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng). 5.5.結(jié)束語結(jié)束語. 6.6. 致謝致謝. 7.7.參考文獻參考文獻. 1 變頻器變頻器簡介簡介 1.1 變頻器的原理變頻器的原理 1.1.1 變頻器控制電路組成變頻器控制電路組成 如下圖所示，控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運算電 路、主電路的電壓、電流檢測電路、電動機的速度檢測電路、將運 算電路的控制信號進行放大的驅(qū)動電路，以及逆變器和電動機的保

10、護電路。 圖 1-1 變頻器控制電路 在圖 1 點畫線內(nèi)，無速度檢測電路為開環(huán)控制，在控制電路增 加了速度檢測電路，即增加速度指令，可以對異步電動機的速度進 行控制更精確的閉環(huán)控制。 主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動電路、逆 變電路和檢測取樣電路部分組成。圖 1-2 是它的結(jié)構(gòu)圖。 圖 1-2 變頻器主回路結(jié)構(gòu)圖 （1）運算電路將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓 信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 （2）電壓、電流檢測電路 與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。 （3）驅(qū)動電路 驅(qū)動電路是將主控電路中 cpu 產(chǎn)生的六個 pwm 信號，經(jīng)光電 隔離和放大后，作

11、為逆變電路的換流器件（逆變模塊）提供驅(qū)動信 號。 對驅(qū)動電路的各種要求，因換流器件的不同而異。圖 2-3 是較 常見的驅(qū)動電路（驅(qū)動電路電源見圖 2-4） 。 圖 1-3 驅(qū)動電路圖 圖 1-4 驅(qū)動電路電源圖 （4）i/0 輸入輸出電路 為了變頻器更好人機交互，變頻器具有多種輸入信號的輸入 (比如運行、多段速度運行等)信號，還有各種內(nèi)部參數(shù)的輸出“比 如電流、頻率、保護動作驅(qū)動等)信號。 （5）速度檢測電路 以裝在異步電動軸機上的速度檢測器 (tg、plg 等)的信號為速 度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運 轉(zhuǎn)。 （6）保護電路 檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或

12、過電壓等異常時， 為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、 電流值。 圖 1-5 所示的電路是較典型的過流檢測保護電路。由電流取樣、 信號隔離放大、信號放大輸出三部分組成 圖 1-5 電流檢測保護電路 1.1.2 自由地改變電機的旋轉(zhuǎn)速度自由地改變電機的旋轉(zhuǎn)速度 圖 1-6 變頻器控制電機轉(zhuǎn)速接線圖 （1) r/min 電機轉(zhuǎn)速單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為 rpm，如：4 極電機 60hz 1800r/min，4 極電機 50hz 1500r/min， 電機的轉(zhuǎn)速同頻率成比例。 交流電動機的同步轉(zhuǎn)速表達式位： n60 f(1s)/p (1) 式中 n異步電動機的轉(zhuǎn)速；

13、f異步電動機的頻率； s電動機轉(zhuǎn)差率； p電動機極對數(shù)。 由式(1)可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f 即可改 變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率 f 在 050hz 的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度 調(diào)節(jié)的 電機極數(shù)是固定不變的，極數(shù)是一個不連續(xù)的數(shù)值，為 2 的倍 數(shù)。另外，頻率是電機供電電源的電信號，所以該值能夠在電機的 外面調(diào)節(jié)后再供給電機，這樣電機的轉(zhuǎn)速就可以被自由的控制。 n=60f/p，其中 n 為同步速度、f 為電源頻率、p 為電機極數(shù)，改變 頻率和電壓是最優(yōu)的電機控制方法。僅改變頻率，電機將被燒壞。 特別是當頻率降低時

14、，該問題更突出。為防止電機燒毀，變頻器在 改變頻率的同時必須要同時改變電壓，例如：為使電機轉(zhuǎn)速減半， 變頻器的輸出頻率必須從 60hz 改變到 30hz，變頻器的輸出電壓就 必須從 200v 改變到 100v。 1.1.3 基本概念基本概念 （1）vvvf 變壓變頻（variable voltage and variable frequency） （2）cvcf 恒壓恒率（constant voltage and constant frequency） 各國使用的交流供電電源，其電壓和頻率通常均為 200v/60hz（50hz）或 100v/60hz（50hz） 。變頻器是把工頻電源變 換成各

15、種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，該設(shè)備 首先要把三相或單相交流電變換為直流電（dc） ，然后再把直流電 （dc）變換為三相或單相交流電（ac） 。其中控制電路完成對主電路 的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電 路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于 如矢量控制變頻器這種需大量運算的變頻器，有時還需一個進行轉(zhuǎn) 矩計算的 cpu 以及一些相應的電路。 1.1.41.1.4 變頻器的分類變頻器的分類 按主電路工作方式，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按 開關(guān)方式，分為 pam 控制型、pwm 控制型和高載頻 pwm 控制型；按 工作原理，分

16、為 v/f 控制型、轉(zhuǎn)差頻率控制型和矢量控制型等；按 用途，分為通用型、高性能專用型、高頻型、單相變頻器和三相變 頻器等。 1.1.5 變頻器中常用的控制方式變頻器中常用的控制方式 低壓通用變頻輸出電壓為 380650v，輸出功率為 0.75400kw，工作頻率為 0400hz，它的主電路都采用交直 交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 （1）u/f=c 的正弦脈寬調(diào)制（spwm）控制方式 其特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機械特性硬度也較好， 能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛 應用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受 定子電阻壓降的影響比較顯著，使

17、輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機 械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還 不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化， 轉(zhuǎn)矩響應慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死 區(qū)效應的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量 控制變頻調(diào)速。 （2）電壓空間矢量（svpwm）控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想 圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形 逼近圓的方式進行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率 補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速 時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉

18、環(huán)，以提高動態(tài)的精度和 穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng) 性能沒有得到根本改善。 （3）矢量控制（vc）方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定 子電流 ia、ib、ic、通過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標系 下的交流電流 ia1ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同 步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流 im1、it1（im1 相當于直流電動機的勵 磁電流；it1 相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流） ，然后模仿直流電動 機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應的坐標反變換， 實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動 機，分別對速

19、度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈， 然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn) 正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在 實際應用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù) 的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較 復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(jié)果。 （4）直接轉(zhuǎn)矩控制（dtc）方式 1985 年，德國魯爾大學的 depenbrock 教授首次提出了直接轉(zhuǎn) 矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足， 并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得 到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成

20、功地應用在電力機車牽引的大功 率交流傳動上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型， 控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動 機，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直 流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。 （5）矩陣式交交控制方式 vvvf 變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交直交 變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流 電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進行 四象限運行。為此，矩陣式交交變頻應運而生。由于矩陣式交 交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解

21、電 容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為 l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系 統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者 深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直 接作為被控制量來實現(xiàn)的。具體方法是： 控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式； 自動識別（id）依靠精確的電機數(shù)學模型，對電機參數(shù)自動識 別； 算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實 際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制； 實現(xiàn) bandband 控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的 bandband 控制產(chǎn)生 pwm 信號，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進行控制。 矩陣式交交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應（2ms）

22、 ，很高的速度精度 （2，無 pg 反饋） ，高轉(zhuǎn)矩精度（3） ；同時還具有較高的 起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時（包括 0 速度時） ，可輸出 150200轉(zhuǎn)矩。 1.1.6 關(guān)于散熱的問題關(guān)于散熱的問題 變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度 升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高 10 度，變頻器使用壽命將減半。 若變頻器帶有直流或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 發(fā)熱量會更 大。電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測上方比較好。如果有制動電阻的 話，制動電阻的散熱量很大，安裝位置最好和變頻器隔離開，如裝 在柜子上面或旁邊等。 降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量的方法有以下幾種： (1)適當?shù)卦黾訖C

23、柜的尺寸。要使控制柜尺寸減小，就必須使 機柜中產(chǎn)生的熱量盡可能地減少。如：把變頻器的散熱器部分放到 控制柜的外面，將會使 70的發(fā)熱量釋放到機柜的外面，對大容量 變頻器更加有效。 (2)可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器散熱不影響 變頻器本體。 (3)變頻器散熱設(shè)計中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的，橫放散熱會 變差! (4)功率稍大的變頻器，都有冷卻風扇。建議在控制柜出風口 安裝冷卻風扇，進風口加濾網(wǎng)防灰塵進入控制柜?？刂乒窈妥冾l器 風扇都是要的，不能相互替代。 (5)在海拔高于 1000m 的地方，因為空氣密度降低，因此應加 大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容， 每 1

24、000m 降低 5%。實際上因為設(shè)計時變頻器的負載和散熱能力一般 比實際使用時要大，所以也要看具體應用。 比方說在 1500m 的地方， 但是周期性負載，如電梯，就不必要降容。 (6)開關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來自 igbt，igbt 的發(fā)熱又集 中在開關(guān)的瞬間，開關(guān)頻率高時發(fā)熱就大。 1.2 變頻器的應用變頻器的應用 （1）注塑機變頻調(diào)速控制 注塑過程一般分為以下步驟：鎖模注射保壓熔膠加料冷 卻定型開模頂針。每個步驟的負荷是不同的，采用變頻器對油泵 進行控制，可以對應每個步驟輸出相應功率，從而顯著節(jié)約電能， 節(jié)電率 3060 下圖為注塑機變頻簡圖 圖 1-7 注塑機專用變頻圖 （2）全自動變

25、頻恒壓供水系統(tǒng) 通過一臺變頻器同時控制多臺水泵，實現(xiàn)自動恒壓供水，并可 附設(shè)夜間小泵運行及消防功能。無需水塔、高位水箱、無二次污染， 投資小、占地面積少，無需人工維護，運行經(jīng)濟，高效節(jié)能。 下圖為變頻恒壓供水系統(tǒng)簡易原理圖： 圖 1-8 變頻恒壓供水系統(tǒng)簡易原理圖 （3）行車電機變頻調(diào)速控制 行車一般有多臺電機，分別控制大車、小車及吊鉤上下，這幾 臺電機都可用變頻加以改造。改造后具有以下明顯優(yōu)點： 1）.電機啟動電流小，轉(zhuǎn)矩大，避免了大電流沖擊，節(jié)電顯著。 2）節(jié)約備件，無需更換接觸器等低壓電器。 3）無需人工維護，可靠性極高。 （4）風機變頻調(diào)速改造 傳統(tǒng)的風機、水泵是通過風門檔板或閥門來調(diào)

26、節(jié)流量，由于流 量與轉(zhuǎn)速成正比、功率與轉(zhuǎn)速的 3 次方成正比。因此采用變頻器通 過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量，其功率（耗電量）會呈 3 次方下降，節(jié)能 效果非常明顯，節(jié)電率可達 3070. （5）在繞線機上的應用 有啟動平穩(wěn)、啟動力矩大、無級調(diào)速的特點，能提高產(chǎn)量、降 低故障率。鍋爐風機變頻調(diào)速：鍋爐風機包括引風機及鼓風機，一 般是通過調(diào)節(jié)風門檔板改變送風量、采用變頻器后，可將風門檔板 調(diào)節(jié)至最大，通過變頻器進行調(diào)速。一般節(jié)電率都在 40 以上。 （6）空壓機變頻調(diào)速 通過一臺變頻器能同時控制多臺空壓機，避免電機空轉(zhuǎn)耗能， 無需專人值守，自動實現(xiàn)恒壓供氣，高效節(jié)能。 （7）中央空調(diào)系統(tǒng)中的變頻器應用

27、采用變頻器對中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水泵組、冷卻水泵組進行 調(diào)速，可實現(xiàn)一臺變頻器同時控制多臺水泵，高效節(jié)能，避免了 “大馬拉小車”現(xiàn)象，節(jié)電率 3060。同時能實現(xiàn)多點溫、濕度檢 測及集中監(jiān)控、達到最佳舒適度控制。 （8）變頻調(diào)速器廣泛應用的領(lǐng)域 |石化行業(yè)|印刷行業(yè)|造紙行業(yè)|塑料行業(yè)|制藥行 業(yè)|水泥行業(yè)|冶金行業(yè)|紡織印染行業(yè)|食品飲料行業(yè)| |卷煙設(shè)備|電梯行業(yè)|輸送設(shè)備|. 1.3 變頻器參數(shù)變頻器參數(shù) 變頻器功能參數(shù)很多。一般都有數(shù)十甚至上百個參數(shù)供用戶選 擇。實際應用中，沒必要對每一個參數(shù)都進行設(shè)置和調(diào)試，多數(shù)只 要采用出廠設(shè)定值即可。但有些參數(shù)由于和實際使用情況有很大關(guān) 系，且有

28、的還相互關(guān)聯(lián)，因此要根據(jù)實際進行設(shè)定和調(diào)試。因各類 型變頻器功能有差異，而相同功能參數(shù)的名稱也不一致，為敘述方 便，本文以富士變頻器基本參數(shù)名稱為例。由于基本參數(shù)是各類型 變頻器幾乎都有的，完全可以做到觸類旁通。 (1)加減速時間-加速時間就是輸出頻率從 0 上升到最大頻率所 需時間，減速時間是指從最大頻率下降到 0 所需時間。通常用頻率 設(shè)定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻 率設(shè)定的上升率以防止過電流，減速時則限制下降率以防止過電壓。 加速時間設(shè)定要求：將加速電流限制在變頻器過電流容量以下， 不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時間設(shè)定要點是：防止平滑 電路電壓過大，不使

29、再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可 根據(jù)負載計算出來，但在調(diào)試中常采取按負載和經(jīng)驗先設(shè)定較長加 減速時間，通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警；然后 將加減速設(shè)定時間逐漸縮短，以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則，重復操 作幾次，便可確定出最佳加減速時間。 （2）轉(zhuǎn)矩提升-又叫轉(zhuǎn)矩補償，是為補償因電動機定子繞組電 阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍 f/v 增大的方法。設(shè) 定為自動時，可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉(zhuǎn)矩，使電動 機加速順利進行。如采用手動補償時，根據(jù)負載特性，尤其是負載 的起動特性，通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉(zhuǎn)矩負載，如選擇 不當會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高，而浪費

30、電能的現(xiàn)象，甚至還會 出現(xiàn)電動機帶負載起動時電流大，而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。 （3）電子熱過載保護-本功能為保護電動機過熱而設(shè)置。它是 變頻器內(nèi) cpu 根據(jù)運轉(zhuǎn)電流值和頻率計算出電動機的溫升，從而進 行過熱保護。本功能只適用于“一拖一”場合，而在“一拖多”時， 則應在各臺電動機上加裝熱繼電器。 電子熱保護設(shè)定值(%)=電動機額定電流(a)/變頻器額定輸出電 流(a)100%。 （4）頻率限制-即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制 是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號源出故障，而引起輸出頻率的 過高或過低，以防損壞設(shè)備的一種保護功能。在應用中按實際情況 設(shè)定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸

31、送機，由于輸送 物料不太多，為減少機械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅(qū)動，并將 變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機運行在 一個固定、較低的工作速度上。 （5）偏置頻率-有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是 當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設(shè)定時，可用此功能調(diào)整 頻率設(shè)定信號最低時輸出頻率的高低。有的變頻器當頻率設(shè)定信號 為 0%時，偏差值可作用在 0fmax 范圍內(nèi)，有的變頻器(如明電舍、 三墾)還可對偏置極性進行設(shè)定。如在調(diào)試中當頻率設(shè)定信號為 0% 時，變頻器輸出頻率不為 0hz，而為 xhz，則此時將偏置頻率設(shè)定為 負的 xhz 即可使變頻器輸出頻率為 0hz。

32、（6）頻率設(shè)定信號增益-此功能僅在用外部模擬信號設(shè)定頻 率時才有效。它是用來彌補外部設(shè)定信號電壓與變頻器內(nèi)電壓(+10v)的 不一致問題；同時方便模擬設(shè)定信號電壓的選擇，設(shè)定時，當模擬 輸入信號為最大時(如 10v、5v 或 20ma)，求出可輸出 f/v 圖形的頻 率百分數(shù)并以此為參數(shù)進行設(shè)定即可；如外部設(shè)定信號為 05v 時， 若變頻器輸出頻率為 050hz，則將增益信號設(shè)定為 200%即可。 （7）轉(zhuǎn)矩限制-可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。 它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值，經(jīng) cpu 進行轉(zhuǎn)矩計算，其可對 加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功 能可實現(xiàn)自動加速

33、和減速控制。假設(shè)加減速時間小于負載慣量時間 時，也能保證電動機按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動加速和減速。 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強大的起動轉(zhuǎn)矩，在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)矩功 能將控制電動機轉(zhuǎn)差，而將電動機轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi)，當負 載轉(zhuǎn)矩突然增大時，甚至在加速時間設(shè)定過短時，也不會引起變頻 器跳閘。在加速時間設(shè)定過短時，電動機轉(zhuǎn)矩也不會超過最大設(shè)定 值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利，以設(shè)置為 80100%較妥。 制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小，其制動力越大，適合急加減速的場合， 如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設(shè) 定為 0%，可使加到主電容器的再生總量接近于 0，從而使電動機在 減速時，不使用制動電阻也能減速

34、至停轉(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負 載上，如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0%時，減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成 變頻器反復起動，電流大幅度波動，嚴重時會使變頻器跳閘，應引 起注意。 （8）加減速模式選擇-又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有 線性、非線性和 s 三種曲線，通常大多選擇線性曲線；非線性曲線 適用于變轉(zhuǎn)矩負載，如風機等；s 曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負載，其加減 速變化較為緩慢。設(shè)定時可根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩特性，選擇相應曲線，但 也有例外，筆者在調(diào)試一臺鍋爐引風機的變頻器時，先將加減速曲 線選擇非線性曲線，一起動運轉(zhuǎn)變頻器就跳閘，調(diào)整改變許多參數(shù) 無效果，后改為 s 曲線后就正常了。究其原因是：起動前引風機由 于煙道煙氣

35、流動而自行轉(zhuǎn)動，且反轉(zhuǎn)而成為負向負載，這樣選取了 s 曲線，使剛起動時的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘 的發(fā)生，當然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方 法。 （9）轉(zhuǎn)矩矢量控制-矢量控制是基于理論上認為：異步電動 機與直流電動機具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機理。矢量控制方式就是將定 子電流分解成規(guī)定的磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流，分別進行控制，同時將 兩者合成后的定子電流輸出給電動機。因此，從原理上可得到與直 流電動機相同的控制性能。采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能，電動機在各種 運行條件下都能輸出最大轉(zhuǎn)矩，尤其是電動機在低速運行區(qū)域。 現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無反饋矢量控制，由于變頻器能根據(jù) 負載電流大小

36、和相位進行轉(zhuǎn)差補償，使電動機具有很硬的力學特性， 對于多數(shù)場合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電 路。這一功能的設(shè)定，可根據(jù)實際情況在有效和無效中選擇一項即 可。 與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補償控制，其作用是為補償由負載波動 而引起的速度偏差，可加上對應于負載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能 主要用于定位控制。 （10）節(jié)能控制-風機、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負載，即隨著轉(zhuǎn)速 的下降，負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小，而具有節(jié)能控制功能 的變頻器設(shè)計有專用 v/f 模式，這種模式可改善電動機和變頻器的 效率，其可根據(jù)負載電流自動降低變頻器輸出電壓，從而達到節(jié)能 目的，可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無效。 要說

37、明的是， （9） 、 （10）這兩個參數(shù)是很先進的，但有一些用 戶在設(shè)備改造中，根本無法啟用這兩個參數(shù)，即啟用后變頻器跳閘 頻繁，停用后一切正常。究其原因有：(1)原用電動機參數(shù)與變頻器 要求配用的電動機參數(shù)相差太大。(2)對設(shè)定參數(shù)功能了解不夠，如 節(jié)能控制功能只能用于 v/f 控制方式中，不能用于矢量控制方式中。 (3)啟用了矢量控制方式，但沒有進行電動機參數(shù)的手動設(shè)定和自動 讀取工作，或讀取方法不當。 2 2變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要干擾源及其危害變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要干擾源及其危害 2.1主要電磁干擾源主要電磁干擾源 電磁干擾也稱電磁騷擾 （emi） ，是以外部噪聲和無用信號在 接收中所造成的電磁

38、干擾，通常是通過電路傳導和以場的形式傳播 的。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負載，它所產(chǎn)生的諧波會 對同一電網(wǎng)的其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。另外，變頻器的 逆變器大多采用 pwm 技術(shù)，當其工作于開關(guān)模式并作高速切換時， 產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此，變頻器對系統(tǒng)內(nèi)其他的電子、電氣設(shè) 備備、過程控制、電梯、機床等方面的應用，保證了調(diào)節(jié)精度，減 輕了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟效益，但隨之也帶來了一些干擾 問題?，F(xiàn)場的供電和用電設(shè)備會對變頻器產(chǎn)生影響，變頻器運行時 產(chǎn)生的高次諧波也會干擾周圍設(shè)備的運行。變頻器產(chǎn)生的干擾主要 有三種：對電子設(shè)備的干擾、對通信設(shè)備的干擾及對無線電等產(chǎn)生 的干擾。對計

39、算機和自動控制裝置等電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾主要是感 應干擾；對通信設(shè)備和無線電等產(chǎn)生的干擾為放射干擾。如果變頻 器的干擾問題解決不好，不但系統(tǒng)無法可靠運行，還會影響其他電 子、電氣設(shè)備的正常工作。因此有必要對變頻器應用系統(tǒng)中的干擾 問題進行探討，以促進其進一步的推廣應用。下面主要討論變頻器 來說是一個電磁干擾源。另一方面，電網(wǎng)中的諧波干擾主要通過變 頻器的供電電源干擾變頻器。電網(wǎng)中存在大量諧波源，如各種整流 設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備、非線性負載及照明設(shè) 備等。這些負荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變，從而對電 網(wǎng)中其他設(shè)備產(chǎn)生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染 的交流電網(wǎng)的

40、干擾后，若不加以處理，電網(wǎng)噪聲就會通過電網(wǎng)電源 電路干擾變頻器。供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬 時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。其次，共模干擾 通過變頻器的控制信號線也會干擾變頻器的正常工作。 2.2電磁干擾的途徑電磁干擾的途徑 變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波，對系統(tǒng)其他設(shè)備干擾性較強。 其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分電磁輻射、傳導、 感應耦合。具體為：對周圍的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射； 對直接驅(qū)動的電動機產(chǎn)生電磁噪聲，使得電動機鐵耗和銅耗增加， 并傳導干擾到電源，通過配電網(wǎng)絡傳導給系統(tǒng)其他設(shè)備；變頻器 對相鄰的其他線路產(chǎn)生感應耦合，感應出干擾電壓或電流。同

41、樣， 系統(tǒng)內(nèi)的干擾信號通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。下面分 別加以分析。 （1）電磁輻射 變頻器如果不是處在一個全封閉的金屬外殼內(nèi)，它就可以通過 空間向外輻射電磁波。其輻射場強取決于干擾源的電流強度、裝置 的等效輻射阻抗以及干擾源的發(fā)射頻率。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來 說是非線性負載，它所產(chǎn)生的諧波對接入同一電網(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)，當根據(jù) 給定頻率和幅值指令產(chǎn)生預期的和重復的開關(guān)模式時，其輸出的電 壓和電流的功率譜是離散的，并且?guī)в信c開關(guān)頻率相應的高次諧波 群。高載波頻率和場控開關(guān)器件的高速切換（dv/dt 可達 1kv/s 以上）所引起

42、的輻射干擾問題相當突出。 當變頻器的金屬外殼帶有縫隙或孔洞，則輻射強度與干擾信號 的波長有關(guān)，當孔洞的大小與電磁波的波長接近時，會形成干擾輻 射源向四周輻射。而輻射場中的金屬物體還可能形成二次輻射。同 樣，變頻器外部的輻射也會干擾變頻器的正常工作。 （2）傳導 上述的電磁干擾除了通過與其相連的導線向外部發(fā)射，也可以 通過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。比較典型的傳播途徑是：接自工業(yè)低 壓網(wǎng)絡的變頻器所產(chǎn)生的干擾信號將沿著配電變壓器進入中壓網(wǎng)絡， 并沿著其它的配電變壓器最終又進入民用低壓配電網(wǎng)絡，使接自民 用配電母線的電氣設(shè)備成為遠程的受害者。

43、（3）感應耦合 感應耦合是介于輻射與傳導之間的第三條傳播途徑。當干擾源 的頻率較低時，干擾的電磁波輻射能力相當有限，而該干擾源又不 直接與其它導體連接，但此時的電磁干擾能量可以通過變頻器的輸 入、輸出導線與其相鄰的其他導線或?qū)w產(chǎn)生感應耦合，在鄰近導 線或?qū)w內(nèi)感應出干擾電流或電壓。感應耦合可以由導體間的電容 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體的距離等因素有關(guān)。 2.32.3 變頻器干擾的危害變頻器干擾的危害 變頻器干擾主要有：一是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)生的諧波對電網(wǎng)將產(chǎn)生傳導干擾， 引起電

44、網(wǎng)電壓畸變（電壓畸變率用 thdv 表示，變頻器產(chǎn)生諧波引起 的 thdv 在 1040%左右） ，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出 部分一般采用的是 igbt 等開關(guān)器件，在輸出能量的同時將在輸出線 上產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊電器的正常工作。 2.3.1 諧波和電磁輻射對電網(wǎng)及其它系統(tǒng)的危害 （1）諧波使電網(wǎng)中的電器元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了 輸變電及用電設(shè)備的效率。 （2）諧波可以通過電網(wǎng)傳導到其它的用電器，影響了許多電氣 設(shè)備的正常運行，比如諧波會使變壓器產(chǎn)生機械振動，使其局部過 熱，絕緣老化，壽命縮短，以至于損壞；還有傳導來的諧波會干擾 電器設(shè)備內(nèi)部軟件或硬件的正常運

45、轉(zhuǎn)。 （3）諧波會引起電網(wǎng)中局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放 大。 （4）諧波或電磁輻射干擾會導致繼電器保護裝置的誤動作，使 電氣儀表計量不準確，甚至無法正常工作。 （5）電磁輻射干擾使經(jīng)過變頻器輸出導線附近的控制信號、檢 測信號等弱電信號受到干擾，嚴重時使系統(tǒng)無法得到正確的檢測信 號，或使控制系統(tǒng)紊亂。 一般來講，變頻器對電網(wǎng)容量大的系統(tǒng)影響不十分明顯，這也 就是諧波不被大多數(shù)用戶重視的原因。但對系統(tǒng)容量小的系統(tǒng)，諧 波產(chǎn)生的干擾就不能忽視。 2.3.2 有關(guān)諧波的國際及國家標準 現(xiàn)行的有關(guān)標準主要有：國際標準 iec61000-2-2，iec61000- 2-4，歐洲標準 en61000

46、-3-2，en61000-3-12，國際電工學會的建議 標準 ieee519-1992，中國國家標準 gb/t14549-93電能質(zhì)量共用電 網(wǎng)諧波。下面分別做簡要介紹： 1.國際標準 iec61000-2-2 標準適用于公用電網(wǎng)，iec61000-2-4 標準適用于 廠級電網(wǎng)，這兩個標準規(guī)定了不給電網(wǎng)造成損害所允許的諧波程度， 它們規(guī)定了最大允許的電壓畸變率 thdv。 iec61000-2-2 標準規(guī)定了電網(wǎng)公共接入點處的各次諧波電壓含 有的 thdv 約為 8%。 iec61000-2-4 標準分三級。第一類對諧波敏感場合（如計算機、 實驗室等）thdv 為 5%；第二類針對電網(wǎng)公共接入

47、點和一部分廠內(nèi)接 入點 thdv 為 8%；第三類主要針對廠內(nèi)接入點 thdv 為 10%。 以上兩個標準還規(guī)定了電器設(shè)備所允許產(chǎn)生諧波電流的幅值， 前者主要針對 16a 以下，后者主要針對 16a 到 64a。 ieee519-1992 標準是個建議標準，目標是將單次 thdv 限制在 3%以 下，總 thdv 限制在 5%以下。 2.國內(nèi)標準 gb/t14549-93 中規(guī)定，公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值為 380v（220v）電網(wǎng)電壓總 thdv 為 5%，各次諧波電壓含有率奇次為 4%， 偶次為 2%。 由以上標準看來，一般單次電壓畸變率在 36%，總電壓畸變率 在 58%的范圍內(nèi)是

48、可以接受的。 3抗電干擾的措施抗電干擾的措施 據(jù)電磁性的基本原理，形成電磁干擾（emi）須具備電磁干擾 源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)等三個要素。為防止干 擾，可采用硬件和軟件的抗干擾措施。其中，硬件抗干擾是最基本 和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來抑制干擾，其 總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道、降低系 統(tǒng)對干擾信號的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏 蔽、接地等方法。 3.1 在工程上采用抗干擾的措施在工程上采用抗干擾的措施 （1）隔離：所謂干擾的隔離是指從電路上把干擾源和易受干 擾的部分隔離開來，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。在變頻調(diào)速傳動系統(tǒng) 中，

49、通常是在電源和放大器電路之間的電源線上采用隔離變壓器以 免傳導干擾，電源隔離變壓器可應用噪聲隔離變壓器。 （2）濾波：設(shè)置濾波器的作用是為了抑制干擾信號從變頻器 通過電源線傳導干擾到電源及電動機。為減少電磁噪聲和損耗，在 變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器。為減少對電源的干擾，可在變頻 器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設(shè)備，可在電源線 上設(shè)置電源噪聲濾波器，以免傳導干擾。下圖為抗干擾濾波器的接 線圖： 圖 3-1 抗干擾濾波器的接線圖 （3）屏蔽：屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方法。通常變 頻器本身用鐵殼屏蔽，不讓其電磁干擾泄漏。輸出線最好用鋼管屏 蔽，特別是以外部信號控制變頻器時，要求信

50、號線盡可能短（一般 為 20m 以內(nèi)） ，且信號線采用雙芯屏蔽，并與主電路及控制回路完全 分離，不能放于同一配管或線槽內(nèi)，周圍電子敏感設(shè)備線路也要求 屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。 （4）接地：實踐證明，接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重 要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制內(nèi)部噪聲的耦合，防 止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。變頻器的接地方式有 多點接地、一點接地及經(jīng)母線接地等幾種形式，要根據(jù)具體情況采 用，要注意不要因為接地不良而對設(shè)備產(chǎn)生干擾。 單點接地指在一個電路或裝置中，只有一個物理點定義為接地 點。在低頻下的性能好；多點接地是指裝置中的各個接地點都直接 接到距它最

51、近的接地點。在高頻下的性能好；混合接地是根據(jù)信號 頻率和接地線長度，系統(tǒng)采用單點接地和多點接地共用的方式。變 頻器本身有專用接地端子 pe 端，從安全和降低噪聲的需要出發(fā)，必 須接地。既不能將地線接在電器設(shè)備的外殼上，也不能接在零線上。 可用較粗的短線一端接到接地端子 pe 端，另一端與接地極相連，接 地電阻取值100，接地線長度在 20m 以內(nèi)，并注意合理選擇接地 極的位置。當系統(tǒng)的抗干擾能力要求較高時，為減少對電源的干擾， 在電源輸入端可加裝電源濾波器。為抑制變頻器輸入側(cè)的諧波電流， 改善功率因數(shù)，可在變頻器輸入端加裝交流電抗器，選用與否可視 電源變壓器與變頻器容量的匹配情況及電網(wǎng)允許的畸

52、變程度而定， 一般情況下采用為好。為改善變頻器輸出電流，減少電動機噪聲， 可在變頻器輸出端加裝交流電抗器。下圖為變頻器的接地示意圖： 圖 3-2 變頻器的接地示意圖 3.2 正確安裝正確安裝 由于變頻器屬于精密的功率電力電子產(chǎn)品，其現(xiàn)場安裝工藝的 好壞也影響著變頻器的正常工作。正確的安裝可以確保變頻器安全 和無故障運行。變頻器對安裝環(huán)境要求較高。一般變頻器使用手冊 規(guī)定溫度范圍為最低溫度-10，最高溫度不超過 50；變頻器的 安裝海拔高度應小于 1000m，超過此規(guī)定應降容使用；變頻器不能 安裝在經(jīng)常發(fā)生振動的地方，對振動沖擊較大的場合，應采用加橡 膠墊等防振措施；不能安裝在電磁干擾源附近；不

53、能安裝在有灰塵、 腐蝕性氣體等空氣污染的環(huán)境；不能安裝在潮濕環(huán)境中，如潮濕管 道下面，應盡量采用密封柜式結(jié)構(gòu)，并且要確保變頻器通風暢通， 確?？刂乒裼凶銐虻睦鋮s風量，其典型的損耗數(shù)一般按變頻器功率 的 3%來計算柜中允許的溫升值。安裝工藝要求如下： （1）確?？刂乒裰械乃性O(shè)備接地良好，應該使用短、粗的接 地線（最好采用扁平導體或金屬網(wǎng)，因其在高頻時阻抗較低）連接 到公共地線上。按國家標準規(guī)定，其接地電阻應小于 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）安裝布線時將電源線和控制電纜分開，例如使用獨立的線 槽等。如果控制電路連接線必須和電源電纜交

54、叉，應成 90交叉布 線。 （3）使用屏蔽導線或雙絞線連接控制電路時，確保未屏蔽之處 盡可能短，條件允許時應采用電纜套管。 （4）確?？刂乒裰械慕佑|器有滅弧功能，交流接觸器采用 r-c 抑制器，也可采用壓敏電阻抑制器，如果接觸器是通過變頻器的繼 電器控制的，這一點特別重要。 （5）用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時，要將屏蔽層雙端接地。 （6）如果變頻器運行在對噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用 rfi 濾 波器減小來自變頻器的傳導和輻射干擾。為達到最優(yōu)效果，濾波器 與安裝金屬板之間應有良好的導電性。 3.3 采用電抗器采用電抗器 變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波分量（5 次諧波、7 次諧波、 11 次諧

55、波、13 次諧波等所）所占的比重是很高的，它們除了可能干 擾其他設(shè)備的正常運行之外，還因為它們消耗了大量的無功功率， 使線路的功率因數(shù)大為下降。在輸入電路內(nèi)串入電抗器是抑制較低 諧波電流的有效方法。根據(jù)接線位置的不同，主要有以下兩種： （1）輸出電抗器 串聯(lián)在電源與變頻器的輸入側(cè)之間。其主要功能 有： a、 通過抑制諧波電流，將功率因數(shù)提高至（0.75-0.85） ； b、 削弱輸入電路中的浪涌電流對變頻器的沖擊； c、 削弱電源電壓不平衡的影響。 （2）直流電抗器 串聯(lián)在整流橋和濾波電容器之間。它的功能比較 單一，就是削弱輸入電流中的高次諧波成分。但在提高功率因數(shù)方 面比交流電抗器有效，可達

56、 0.95，并具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點。 圖 3-3 電抗器接線圖 3.43.4 減少變頻器諧波及電磁輻射對設(shè)備干擾的方法減少變頻器諧波及電磁輻射對設(shè)備干擾的方法 上面介紹的方法是減少變頻器工作時對外設(shè)備的影響，但并不 是消除了變頻器的對外干擾，如果想進一步提高其它設(shè)備對變頻器 諧波和電磁輻射的免疫能力，尤其是在變頻器（品牌不同，產(chǎn)生的 干擾程度可能不一樣）干擾較嚴重的場合中常用的方法通常有以下 幾種： 3.4.1 使用隔離變壓器 使用隔離變壓器主要是應對來自于電源的傳導干擾。使用具有 隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓 器之前。同時還可以兼有電源電壓變換的作用。隔離

57、變壓器常用于 控制系統(tǒng)中的儀表、plc，以及其它低壓小功率用電設(shè)備的抗傳導干 擾。 3.4.2 使用濾波模塊或組件 目前市場中有很多專門用于抗傳導干擾的濾波器模塊或組件， 這些濾波器具有較強的抗干擾能力，同時還具有防止用電器本身的 干擾傳導給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對各類用電設(shè)備 有很多好處。 常用的為雙孔磁芯濾波器的結(jié)構(gòu)。還有單孔磁芯的濾波器，其 濾波能力較雙孔的弱些，但成本較低。 3.4.3 選用具有開關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備 一般開關(guān)電源的抗電源傳導干擾的能力都比較強，因為在開關(guān) 電源的內(nèi)部也都采用了有關(guān)的濾波器。因此在選用控制系統(tǒng)的電源 設(shè)備，或者選用控制用電器的時候，盡量采用

58、具有開關(guān)電源類型的。 3.4.4 作好信號線的抗干擾 信號線承擔著檢測信號和控制信號的傳輸任務，毋庸置疑，信 號傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響到整個控制系統(tǒng)的準確性、穩(wěn)定性和可靠性， 因此做好信號線的抗干擾是十分必要的。 對于信號線上的干擾主要是來自空間的電磁輻射，有常態(tài)干擾 和共模干擾兩種。 （1）常態(tài)干擾的抑制 常態(tài)干擾是指疊加在測量信號線上的干擾信號，這種干擾大多 是頻率較高的交變信號，其來源一般是耦合干擾。抑制常態(tài)干擾的 方法有： 1）在輸入回路接 rc 濾波器或雙 t 濾波器。 2）盡量采用雙積分式 a/d 轉(zhuǎn)換器，由于這種積分器工作的特點， 具有一定的消除高頻干擾的作用。 3）將電壓信號轉(zhuǎn)換成

59、電流信號再傳輸?shù)姆绞?，對于常態(tài)的干擾 有非常強的抑制作用。 （2）共模干擾的抑制 共模干擾是指信號線上共有的干擾信號，一般是由于被測信號 的接地端與控制系統(tǒng)的接地端存在一定的電位差所制，這種干擾在 兩條信號線上的周期、幅值基本相等，所以采用上面的方法無法消 除或抑制。對共模干擾的抑制方法如下： 1）采用雙差分輸入的差動放大器，這種放大器具有很高的共模 抑制比。 2）把輸入線絞合，絞合的雙絞線能降低共模干擾，由于改變了 導線電磁感應 e 的方向，從而使其感應互相抵消。 3）采用光電隔離的方法，可以消除共模干擾。 4）使用屏蔽線時，屏蔽層只一端接地。因為若兩端接地，由于 接地電位差在屏蔽層內(nèi)會流過

60、電流而產(chǎn)生干擾，因此只要一端接地 即可防止干擾。 無論是為了抑制常態(tài)干擾還是抑制共模干擾，都還應該做到以 下幾點： （1）輸入線路要盡量短。 （2）配線時避免和動力線接近，信號線與動力線分開配線，把 信號線放在有屏蔽的金屬管內(nèi)，或者動力線和信號線分開距離要在 40cm 以上。 （3）為了避免信號失真，對于較長距離傳輸?shù)男盘栆⒁庾杩?匹配。 4變頻控制系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng) 4.1 變頻控制系統(tǒng)設(shè)計中應注意的問題變頻控制系統(tǒng)設(shè)計中應注意的問題 除了前面討論的幾點以外，在變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計與應用中還 要注意以下幾個方面的問題。 （1）在設(shè)備排列布置時，應該注意將變頻器單獨布置，盡量減 少可能產(chǎn)生的電磁