1引言 隨著變頻器的......



1 引言
隨著變頻器的大規模工程應用，有各個技術等級和其它相關技術層面的大量工程人員需要掌握變頻器應用技術。例如普通電氣工人；例如初級電氣工程師；例如機械工程師。同時，變頻器也越來越多地應用到各種復雜的工程環境中去，書本中各種常規的技術常常難以解決變頻器應用中的特殊問題。本文基于臺達品牌KG系列變頻器，針對3個變頻器應用問題給出原理性的分析設計技術。技術原理實際上也適用其它變頻器工程應用條件。
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2 變頻器抗干擾技術
變頻器的干擾問題，一直困擾很多客戶，在此將一些常見的干擾及排除方法，介紹給大家：
2.1常見干擾途徑
（1）空中輻射方式。以電磁波的方式在空中傳播。
（2）線路傳播方式。主要通過電源網絡傳播。
（3）線間感應方式。電感產生的電磁感應或電容產生的靜電感應通過線間感應的方式傳播。
2.2干擾源的排除
（1）高頻大功率的直流電焊機應遠離變頻器。電焊機自身的接地應良好。
（2）電磁鐵的通斷觸點應加裝RC突波吸收器。
（3）與變頻器裝在同一電柜中的接觸器，要剔除劣質品。要選擇開關低噪聲，滅弧效果好的產品。必要時也要加裝RC突波吸收器。
（4）供電電源阻抗要低，以免附近有上百千瓦電器的啟停，造成變頻器輸入電壓產生過高的瞬間突變。
（5）供電電源的相電壓要平恒，以免導致220V單相輸入的變頻器在欠壓或過壓的狀態下工作。
（6）對用戶廠的自發電系統，要求輸出電源電壓不要忽高忽低。要避免突變，要穩定。
2.3變頻器抗干擾的常用措施
（1）變頻器的E端要與控制柜及電機的外殼相連，要接保安地，接地電阻應小于100Ω，可吸收突波干擾。
（2）變頻器的輸入或輸出端加裝電感式磁環濾波器。以臺達KG系列變頻器為例（還有許多變頻器品牌使用手冊有規格提供），平性并繞3-4圈，有助于抑制高次諧波（此方法簡單易行，價格低廉）。若需進一步加強抗干擾效果，可選臺達變頻器專用的符合EMC標準的濾波裝置（臺達變頻器使用手冊有規格提供）。
（3）上述磁環濾波器還可根據現場情況加繞在變頻器控制信號端或模擬信號給定端的進線上。
（4）裝有變頻器的電控柜中，動力線和信號線應分開穿管走線，金屬軟管應接地良好。
（5）模擬信號線要選用屏蔽線，單端在變頻器處接仿真地。
（6）還可通過調整變頻器的載頻來改善干擾。頻率越低，干擾越小，但電磁噪聲越大。
（7）RS485通訊口與上位機相連一定要采用光電隔離的傳輸方式，以提高通信系統的抗干擾性能。
（8）外配計算機或儀表的供電要和變頻器的動力裝置供電分開，盡量避免共享一個內部變壓器。
（9）在受干擾的儀表設備方面也要進行獨立屏蔽，市場上的溫控器、PID調節器、PLC、傳感器或變送器等儀表，都要加裝金屬屏蔽外殼并與保安地相連。必要時，可在此類儀表的電源進線端加裝上述的電感式磁環濾波器。
3 防止變頻器漏電斷路器誤誤動作技術
我們在日常使用中踫到有在變頻器輸入電路中配置漏電保護器的，但是送電后漏電斷路器經常會跳脫，原因又找不到，許多人都認為是變頻器品質出了問題，其實這里面是有原因的，就這個問題做一個分析。
3.1漏電斷路器額定電流設計
變頻器輸出是以PWM(脈寬調制，類似高速開關)方式控制，因此會發生高頻率的漏電電流，若要在變頻器一次側加裝一般漏電斷路開關時，建議請以每臺變頻器選擇200mA以上的感度電流且動作時間為0.1秒以上的漏電斷路關開使用，但不保證該漏電斷路關開一定不會跳脫，必須考慮下列各因素才能決定系統漏電電流之大小，并選定適當的漏電斷路開關及必要措施來改善送電后漏電斷路器跳脫之現象。
漏電電流途徑分析圖
一般漏電斷路開關之額定電流選擇計算公式如下（參見上圖）：
I△n ≧ 10*〔Ig1+Ign+3*(Ig2+Igm)〕
Ig1、Ig2：商業運轉時電纜線之漏電電流。
Ign：變頻器輸入側噪聲濾波器之漏電電流。
Igm：商業運轉時馬達之漏電電流。
由上述公式之相關變動參數得知，會影響漏電電流大小之因素有：
（1）電纜線的漏電電流(有二部分)
·漏電斷路開關濾波器 的電纜線長之漏電電流。
·變頻器馬達 的電纜線長之漏電電流。
（2）濾波器的漏電電流 (包含變頻器在內)。