淺析變頻調(diào)速系統(tǒng)的安裝調(diào)試與抗干擾措施

【摘 要】現(xiàn)代變頻調(diào)速系統(tǒng)具有損耗低、效率高、外部電路簡單等顯著優(yōu)點，近年來在電氣傳動領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。變頻器是電氣傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。本文就其安裝、調(diào)試及抗干擾方面進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】變頻 調(diào)速系統(tǒng) 安裝 調(diào)試 抗干擾 措施

一、前言

變頻器屬于電子器件裝置，其內(nèi)部的電子元器件 、控制芯片等核心元件，易受外界的干擾。變頻器本身的整流和逆變部分也會產(chǎn)生諧波污染和高頻噪聲干擾。為了確保變頻器安全、可靠地穩(wěn)定運行，保證變頻調(diào)速系統(tǒng)及網(wǎng)路中其它設(shè)備的正常工作，對變頻調(diào)速系統(tǒng)的安裝調(diào)試及其抗干擾防護(hù)非常重要。

二、變頻調(diào)速系統(tǒng)的安裝

安裝前先對負(fù)載電機的各項參數(shù)充分了解，安裝的變頻器必須與之相匹配。有些特殊場合，如負(fù)荷較重、海拔超過1000m等，變頻器要比負(fù)載電機高出一個甚至兩個功率等級。

（一）變頻器的安裝環(huán)境。通常允許安裝的環(huán)境溫度一般為-10℃～+45℃，如無法滿足，應(yīng)安裝空調(diào)；環(huán)境的相對濕度不超過90%（無結(jié)露現(xiàn)象）；安裝時盡可能遠(yuǎn)離振動源外，還應(yīng)采取安裝防震橡皮墊等措施；變頻器在室內(nèi)使用，且應(yīng)在無直射陽光、無腐蝕性氣體、易燃易爆氣體及塵埃少、無油滴或水珠濺到的場所。此外，變頻器應(yīng)在海拔高度低于1000m的場所使用。

（二）變頻器安裝方式。由于變頻器具有較好的外殼，允許直接靠墻安裝（稱墻掛式）。安裝時的間距為兩側(cè)大于或等100mm、上下大于或等于150mm。若與變頻器配用的其他控制器件需與變頻器安裝在一起時，采用柜式安裝。環(huán)境比較潔凈，塵埃少時盡量采用柜外冷卻方式； 若采用柜內(nèi)冷卻方式時，柜頂應(yīng)安裝抽風(fēng)式冷卻風(fēng)扇，并盡量裝在正上方。多臺變頻器安裝應(yīng)盡量并排安裝，如必須采用縱向排列方式，應(yīng)加裝隔板。

（三）變頻調(diào)速系統(tǒng)的配線與接線。

1.主電路配線與接線。首先檢查電纜的規(guī)格是否符合要求，然后將主電路和控制電路的配線分開，安裝時分別走不同的路徑。若不得不通過同一接線口時，應(yīng)將兩種電纜進(jìn)行隔離，防止動力線的噪音侵入控制線造成變頻器異常。此外，變頻器輸入（R、S、T）和輸出（U、V、W）絕對不能接錯，否則將引起兩相間短路。

2.接地線配線與接線。為了防止觸電，必須保證變頻器的接地端可靠接地。按照規(guī)定的施工要求進(jìn)行配線和安裝，布線時應(yīng)與強電設(shè)備的接地電纜分開，盡可能縮短接地電纜的長度，絕對避免同電焊機、動力機械、變壓器等強電設(shè)備共用接地電纜或接電極，存在多臺變頻器接地時，各變頻器應(yīng)分別和大地相連。

3.控制電路的布線?？刂齐娐返牟季€應(yīng)與主電路及其它動力線分開。此外，由于模擬量信號的抗干擾能力較低，所以其控制線應(yīng)使用屏蔽線或雙絞線，或加裝屏蔽層，靠近變頻器的一端應(yīng)接控制電路的公共端（COM），屏蔽層另一端應(yīng)懸空。模擬信號線盡量不和主電路交叉，必須交叉時應(yīng)垂直交叉；且極性不允許接錯，不允許使用有蜂鳴器的工具。

三、變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試

（一）變頻器的熟悉和預(yù)置

變頻器調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試時，輸出端先不接電機。首先熟悉變頻器鍵盤上各鍵的功能，按照說明書要求進(jìn)行啟動和停止等基本操作，觀察變頻器的工作情況，正常后再進(jìn)行功能預(yù)置（包括變頻器參數(shù)和電機保護(hù)儀參數(shù)的）。預(yù)置完成后，再檢查變頻器的執(zhí)行情況是否與預(yù)置的相符。最后接通輸入控制線，逐項檢查各外接控制功能的執(zhí)行情況，并檢查三相輸出電壓是否平衡。

（二）電動機空載運行。變頻器的輸出端接上電動機，但電動機與負(fù)載斷開，通電進(jìn)行空載運行。具體步驟是：先將頻率置0位，接通電源，微微提高工作頻率，觀察電動機起轉(zhuǎn)情況及旋轉(zhuǎn)方向是否正確，若方向相反就予以糾正。再將頻率上升至額定頻率，運行正常后再用其他工作頻率進(jìn)行試驗；最后將頻率突然降至0或直接按停止按鈕，觀察電動機的制動情況。

（三）電動機帶負(fù)載試運行。將電動機與負(fù)載聯(lián)接起來進(jìn)行試驗。先進(jìn)行起轉(zhuǎn)、啟動試驗：將頻率從0開始微微增加，觀察拖動系統(tǒng)在多大頻率下起轉(zhuǎn)，若起轉(zhuǎn)困難，則應(yīng)加大啟動轉(zhuǎn)矩（如加大頻率）。再進(jìn)行啟動試驗：將給定信號調(diào)至最大，按啟動鍵，觀察啟動電流的變化及整個拖動系統(tǒng)在升速過程中運行的平穩(wěn)性。若出現(xiàn)過流保護(hù)動作，應(yīng)重適當(dāng)延長上升時間。最后進(jìn)行停機試驗：將運行頻率調(diào)至最高工作頻率，按停止鍵，觀察拖動系統(tǒng)的停機過程，若出現(xiàn)過電壓或過電流保護(hù)動作，應(yīng)重適當(dāng)延長降速時間。

四、抗干擾措施

（一）干擾分析

1.外界對變頻器的干擾。電力系統(tǒng)中，由于大量非線性負(fù)荷的投入使用，如整流裝置、電氣化機車等接入交流電網(wǎng)時，會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變及諧波，對變頻器的輸入電源造成了直接干擾，從而影響系統(tǒng)正常工作。

2. 變頻器對外部的干擾。變頻器本身是非線性裝置，其非線性部分在工作時，也會諧波干擾和高頻噪聲，它們將對電力系統(tǒng)中的其它設(shè)備形成干擾。

（二）抗干擾措施

1.在變頻器輸入、輸出側(cè)分別安裝電抗器。在輸入側(cè)安裝電抗器既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，防止各種過電壓引起的電流沖擊，又能減少變頻器產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染，改善電源側(cè)功率因數(shù)；輸出電抗器的主要作用是補償長線分布電容的影響，并能抑制變頻器輸出的諧波，起到減小變頻器噪聲的作用。輸入側(cè)電抗器連接在輸入電路交流接觸器之后 ，輸出電抗器接在變頻器輸出端與負(fù)載（電機）之間。

2.在變頻器輸入、輸出側(cè)分別安裝電源濾波器。電抗器只對較低諧波電流的抑制有效。在變頻器的輸入輸出側(cè)，除存在低次的諧波成份外，還有許多頻率較高的諧波電流，它們將以各種方式形成對其他設(shè)備的干擾信號，濾波器就是用于削弱頻率較高的諧波分量的方法在輸入側(cè)接入電源濾波器不僅能有效地抑制變頻器向電網(wǎng)反饋的傳導(dǎo)干擾，還能有效提高變頻器的抗擾度。

五、結(jié)束語

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、和控制理論的發(fā)展，電力半導(dǎo)體器件和微處理器性能的不斷提高變頻技術(shù)得到了顯著發(fā)展，應(yīng)用范圍也越來越廣泛，且在節(jié)能和提高效率及產(chǎn)品質(zhì)量方面取得了明顯的優(yōu)勢。但同時引入了諧波污染，為了保證變頻調(diào)速系統(tǒng)的安全可靠運行，同時消除變頻器對其它設(shè)備的干擾，除了根據(jù)要求做好安裝、調(diào)試外，在系統(tǒng)中設(shè)置合適的電抗器、濾波器等就能有效的解決。