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变频柜布线原则及抗干扰措施解析

供稿:中国工控网 2019/3/25 16:25:47

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  • 关键词: 变频柜
  • 摘要:变频柜是工业应用中常用的电气设备,一般采用PLC、触摸屏、变频器、低压电气等电气设?#24178;?#35745;生产的设备。在变频器应用各领域,使用可编程控制器组成的智能 设备是用于满足工业生产中不同工艺需求而设计生产的自动化设备。由于变频器是使用SPWM产生模拟的正弦波信号,是高速开关的功率器件,因此产生了大量的 辐射、干扰、传导等电气污染。因此在设计生产变频柜时采取必要、合理的元器件布置和排放是非常重要的。

变频柜是工业应用中常用的电气设备,一般采用PLC、触摸屏、变频器、低压电气等电气设?#24178;?#35745;生产的设备。在变频器应用各领域,使用可编程控制器组成的智能 设备是用于满足工业生产中不同工艺需求而设计生产的自动化设备。由于变频器是使用SPWM产生模拟的正弦波信号,是高速开关的功率器件,因此产生了大量的 辐射、干扰、传导等电气污染。因此在设计生产变频柜时采取必要、合理的元器件布置和排放是非常重要的。

一、 散热问题

变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控?#39057;?#36335;占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行 散热我们通常采用风扇散热;变频器的内装风扇可将变频器的箱体内?#21487;?#28909;带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上 加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成?#39029;?#22534;积;根据变频器说明书的通风量来选择匹 配的风扇,风扇安装要注意防震问题。


二、电磁干扰问题

I. 变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而?#19968;?#20135;生高?#28065;?#27874;,这种高?#28065;?#27874;会通过供 电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个?#20302;?5%以上,需要考虑控?#39057;?#28304;的抗干扰措施。

II.当?#20302;?#20013;有高频冲击负载如电焊机、电?#39057;?#28304;时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个?#20302;?#30340;电源质量问题。

三、 防护问题需要注意以?#24405;?#28857;

I.防水防结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能?#20449;?#28293;水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。

II. 防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。

III.防腐蚀性气体:在化工行业这?#26234;?#20917;比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。

四、 变频器接线规范

信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回 路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。

信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰; 同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要?#30001;?#21040;变频器的控制端子 处,以保证信号线与动力线的彻底分开。

1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝?#21040;?#24067;包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。

2) 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。

五、 变频器的运行和相关?#38382;?#30340;设置

变频器的设定?#38382;?#22810;,每个?#38382;?#22343;有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别?#38382;?#35774;置不当,导致变频器不能正常工作的现象。

控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 

最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而?#19994;?#36895;时,其电缆中的电流?#19981;?#22686;大,?#19981;?#23548;致电缆发?#21462;?/p>

最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机?#27492;擔?#20854;轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。

载波频率:载波频率设置的越高其高?#28065;?#27874;分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

电机?#38382;?#21464;频器在?#38382;?#20013;设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些?#38382;?#21487;以从电机铭牌中直接得到。

跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。

审核编辑(王静)
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