发表于：2011/6/10 10:38:25
#0楼
变频器应用中的抗干扰措施：变频器
变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。
在应用中的干扰主要表现为:高次谐波、噪声与振动、负载匹配、发热等问题。这些干扰是不可避免的,因为变频器的输入部分为整流电路,输出部分为逆变电路,它们都是由起开关 开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。
作用的非线性元件组成的,而在开断电路的过程中,都要产生高次谐波,从而使其输入电源
电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。[全文]
和输出的电压波形和电流波形产生畸变。下面针对谐波问题进行分析并提出相应措施。
容量较小的变频器,高次谐波的影响较小。但容量较大或数量较多时,就必须处理由高次谐波电流引起的高次谐波干扰,否则将影响到设备和检测元件,严重时可能使这些设备误动作。根据英国的ACE 报告,各种对象对高次谐波的敏感程度如下:电动机在10 %～20 %以下无影响;仪表电压畸变10 % ,电流畸变10 % ,误差在1 %以下;电子开关超过10 %会产生误动作;计算机超过5 %会出错。鉴于以上情况,在工业现场中,必须采取措施降低干扰,把干扰抑制在允许的范围内。
变频器的各个部件的合理选用规则：变频器的选用,应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑,使之在满足工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。
变频器及被控制的电机：电机的极数。一般电机极数以不多于4 极为宜,否则变频器容量就要适当加大。转矩特性、临界转矩、加速转矩。在同等电机功率情况下,相对于高过载转矩模式,变频器规格可以降格选取。电磁兼容性。为减少主电源干扰,在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器电抗器
通俗的将能在电路中起到阻抗作用的东西叫电抗器。 [全文]
,或安装前置隔离变压器变压器
变压器（Transformer）是利用互感原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。它由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 [全文]
。一般当电机与变频器距离超过50m时,应在它们中间串入电抗器、滤波器滤波器
凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。在近代电信装备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最复杂要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。 [全文]
或采用屏蔽防护电缆电缆
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层，有时还加有防止水份侵入的严密内护层，或还加机械强度大的外护层，结构较为复杂，截面积较大的产品叫做电缆。 [全文]
。列出不同类型变频器的主要性能、应用场合。
变频器箱体结构的选用：变频器的箱体结构要与条件相适应,必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素。有下列几种常见结构: 敞开型IP00型。本身无机箱,可装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上,尤其适于多台变频器集中使用时选用,但环境条件要求较高。封闭型IP20 型。适于一般用途,可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合。密封型IP45 型。适于工业现场条件较差的环境。密闭型IP65 型。适于环境条件差,有水、灰尘及一定腐蚀性气体的场合。
变频器功率的选用：变频器负载率β与效率η的关系对中大功率(几百千瓦至几千千瓦) 电动机而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积。从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点。变频器功率与电动机功率相当时为最合适,以利于变频器在高效率状态下运转；在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,并且应略大于电动机的功率；当电动机属频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁时,可选取大一级的变频器,以利于变频器长期、安全地运行；经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作；当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能 程序的设置,以利于达到较高的节能效果。
变频器容量的确定：合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验,比较简便的方法有三种： 电机实际功率确定法。首先测定电机的实际功率,以此来选用变频器的容量，按变频器产品目录选具体规格。当一台变频器用于多台电机时,至少要考虑一台电动机启动电流的影响,以避免变频器过流跳闸；电机额定电流法。变频器容量选定过程,实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程,最常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率,但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少,通常都是设备所选能力偏大,而实际需要的能力小,因此按电机的实际功率选择变频器是合理的,避免选用的变频器过大,使投资增大。对于轻负载类,变频器电流一般应按1. 1 In ( In 为电动机额定电流) 来选择,或按厂家在产品中标明的与变频器的输出功率额定值相配套的最大电机功率来选择。
主电源：电源电压及波动。应特别注意与变频器低电压保护整定值相适应(出厂时一般设定为0. 8～0. 9Un ) ,因为在实际使用中,电网电压偏低的可能性较大，主电源频率波动和谐波干扰。这方面的干扰会增加变频器系统的热损耗,导致噪声增加,输出降低，变频器和电机在工作时,自身的功率消耗。在进行系统主电源供电设计时,两者的功率消耗因素都应考虑进去。
S350系列是新一代高性能矢量变频器矢量变频器
矢量变频器技术是基于DQ轴理论而产生的,它的基本思路是把电机的电流分解为D轴电流和Q轴电流,其中D轴电流是励磁电流,Q轴电流是力矩电流,这样就可以把交流电机的励磁电流和力矩电流分开控制,使得交流电机具有和直流电机相似的控制特性,是为交流电机设计的一种理想的控制理论,大大提高了交流电机的控制特性。不过目前这种控制理论已经不仅仅应用在交流异步电动机上了,直流变频电动机(BLDC,也就是永磁同步电动机)也大量使用该控制理论。 [全文]
，有如下特点：采用最新高速电机控制专用芯片DSPDSP
dsp是digital signal processor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平台，能够接受模拟信号将其转换成二进制的数字信号，并能进行一定形式的编辑，还具有可编程性。由于强大的数据处理能力和快捷的运行速度，dsp在信息科学领域发挥着越来越大的作用。 [全文]
，确保矢量控制快速响应，硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行，外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观，结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好，无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择，强大的输入输出多功能可编程端子端子
端子通常指由铜材等冲制而成的连接器接触件。端子是连接电气线路的常用元件，主要在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和信号传递的作用，并且尽量保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失的变化。 [全文]
，调速脉冲输入，两路模拟量输出，独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸，宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强；内置先进的 PID 算法 ，响应快、适应性强、调试简单 ； 16 段速控制，简易PLCPLC
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 [全文]
实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求，内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制。
公司：上海传奇电器有限公司
姓名：朱建秋
变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。
在应用中的干扰主要表现为:高次谐波、噪声与振动、负载匹配、发热等问题。这些干扰是不可避免的,因为变频器的输入部分为整流电路,输出部分为逆变电路,它们都是由起开关 开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。
作用的非线性元件组成的,而在开断电路的过程中,都要产生高次谐波,从而使其输入电源
电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。[全文]
和输出的电压波形和电流波形产生畸变。下面针对谐波问题进行分析并提出相应措施。
容量较小的变频器,高次谐波的影响较小。但容量较大或数量较多时,就必须处理由高次谐波电流引起的高次谐波干扰,否则将影响到设备和检测元件,严重时可能使这些设备误动作。根据英国的ACE 报告,各种对象对高次谐波的敏感程度如下:电动机在10 %～20 %以下无影响;仪表电压畸变10 % ,电流畸变10 % ,误差在1 %以下;电子开关超过10 %会产生误动作;计算机超过5 %会出错。鉴于以上情况,在工业现场中,必须采取措施降低干扰,把干扰抑制在允许的范围内。
变频器的各个部件的合理选用规则：变频器的选用,应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑,使之在满足工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。
变频器及被控制的电机：电机的极数。一般电机极数以不多于4 极为宜,否则变频器容量就要适当加大。转矩特性、临界转矩、加速转矩。在同等电机功率情况下,相对于高过载转矩模式,变频器规格可以降格选取。电磁兼容性。为减少主电源干扰,在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器电抗器
通俗的将能在电路中起到阻抗作用的东西叫电抗器。 [全文]
,或安装前置隔离变压器变压器
变压器（Transformer）是利用互感原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。它由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 [全文]
。一般当电机与变频器距离超过50m时,应在它们中间串入电抗器、滤波器滤波器
凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。在近代电信装备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最复杂要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。 [全文]
或采用屏蔽防护电缆电缆
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层，有时还加有防止水份侵入的严密内护层，或还加机械强度大的外护层，结构较为复杂，截面积较大的产品叫做电缆。 [全文]
。列出不同类型变频器的主要性能、应用场合。
变频器箱体结构的选用：变频器的箱体结构要与条件相适应,必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素。有下列几种常见结构: 敞开型IP00型。本身无机箱,可装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上,尤其适于多台变频器集中使用时选用,但环境条件要求较高。封闭型IP20 型。适于一般用途,可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合。密封型IP45 型。适于工业现场条件较差的环境。密闭型IP65 型。适于环境条件差,有水、灰尘及一定腐蚀性气体的场合。
变频器功率的选用：变频器负载率β与效率η的关系对中大功率(几百千瓦至几千千瓦) 电动机而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积。从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点。变频器功率与电动机功率相当时为最合适,以利于变频器在高效率状态下运转；在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,并且应略大于电动机的功率；当电动机属频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁时,可选取大一级的变频器,以利于变频器长期、安全地运行；经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作；当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能 程序的设置,以利于达到较高的节能效果。
变频器容量的确定：合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验,比较简便的方法有三种： 电机实际功率确定法。首先测定电机的实际功率,以此来选用变频器的容量，按变频器产品目录选具体规格。当一台变频器用于多台电机时,至少要考虑一台电动机启动电流的影响,以避免变频器过流跳闸；电机额定电流法。变频器容量选定过程,实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程,最常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率,但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少,通常都是设备所选能力偏大,而实际需要的能力小,因此按电机的实际功率选择变频器是合理的,避免选用的变频器过大,使投资增大。对于轻负载类,变频器电流一般应按1. 1 In ( In 为电动机额定电流) 来选择,或按厂家在产品中标明的与变频器的输出功率额定值相配套的最大电机功率来选择。
主电源：电源电压及波动。应特别注意与变频器低电压保护整定值相适应(出厂时一般设定为0. 8～0. 9Un ) ,因为在实际使用中,电网电压偏低的可能性较大，主电源频率波动和谐波干扰。这方面的干扰会增加变频器系统的热损耗,导致噪声增加,输出降低，变频器和电机在工作时,自身的功率消耗。在进行系统主电源供电设计时,两者的功率消耗因素都应考虑进去。
S350系列是新一代高性能矢量变频器矢量变频器
矢量变频器技术是基于DQ轴理论而产生的,它的基本思路是把电机的电流分解为D轴电流和Q轴电流,其中D轴电流是励磁电流,Q轴电流是力矩电流,这样就可以把交流电机的励磁电流和力矩电流分开控制,使得交流电机具有和直流电机相似的控制特性,是为交流电机设计的一种理想的控制理论,大大提高了交流电机的控制特性。不过目前这种控制理论已经不仅仅应用在交流异步电动机上了,直流变频电动机(BLDC,也就是永磁同步电动机)也大量使用该控制理论。 [全文]
，有如下特点：采用最新高速电机控制专用芯片DSPDSP
dsp是digital signal processor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平台，能够接受模拟信号将其转换成二进制的数字信号，并能进行一定形式的编辑，还具有可编程性。由于强大的数据处理能力和快捷的运行速度，dsp在信息科学领域发挥着越来越大的作用。 [全文]
，确保矢量控制快速响应，硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行，外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观，结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好，无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择，强大的输入输出多功能可编程端子端子
端子通常指由铜材等冲制而成的连接器接触件。端子是连接电气线路的常用元件，主要在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和信号传递的作用，并且尽量保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失的变化。 [全文]
，调速脉冲输入，两路模拟量输出，独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸，宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强；内置先进的 PID 算法 ，响应快、适应性强、调试简单 ； 16 段速控制，简易PLCPLC
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 [全文]
实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求，内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制。
公司：上海传奇电器有限公司
姓名：朱建秋
[此贴子已经被jint于2011/6/10 10:59:12编辑过]