電動機與變頻器距離較遠時,要注意哪些事?

一般當電動機與變頻器的距離超過50米時,應該在變頻器輸出端子U、V、W與電動機的輸入端子中串接電抗器、濾波器或採用帶金屬屏蔽層的電力電纜進行駁接。另外對有控制信號電纜的,需要將動力電纜與控制電纜分開走線,禁止使用不對稱電機電纜。如果是帶接地屏蔽的電纜,一定要與電動機的外殼接地接入接地電阻值良好的接地樁中,這樣可以在保證安全的同時,最少限度地減少電磁諧波干擾成分。 詳細接線示意圖(圖1-1)如下:


電動機與變頻器距離較遠時,要注意哪些事?


這樣做的主要目的抑制變頻器輸出的諧波干擾,避免它產生的干擾引起變頻器本身的速度失調或執行一些錯誤命令。同時提供供電線路中的功率因數。 現在的變頻器大都採用SPWM正弦脈寬調製,所謂正弦脈寬就是在進行脈寬調製時,使脈衝系列的佔空比按照正弦規律來進行。當正弦值最大時,脈衝的寬度同時也最大,而脈衝之間的間隔則較大。SPWM控制方式產生的輸出電壓和輸出電流都含有諧波,請看下圖(圖1-2)所示。


電動機與變頻器距離較遠時,要注意哪些事?


上圖1-2時為SPWM輸出的電壓波形,圖1-3為SPWM輸出的電流波形圖。由上兩個波形圖中可以清楚的看出,SPWM模式控制的變頻器輸出的電壓電流波形都有諧波成分,諧波頻率的大小與變頻器的載波頻率有直接關係(如圖1-3所示),如果提高載波頻率,可以使負載電流波形和正弦波波形接近,從而能夠減小輸出電流的諧波成分,而載波頻率的大小是受逆變器件的工作頻率的控制的。 變頻器的諧波干擾主要是通過電路傳導方式傳播的,當線路越長、變頻器的容量越大,所產生的高次諧波干擾越大,對變頻器本身和周圍的各種電氣儀表設備越大。

當變頻器的容量較大時,它還會將這個局部供電線路系統中的電壓產生畸變。這裡總結以下幾條來說明變頻器由於線路過長或變頻器的容量過大,產生的諧波干擾對電氣設備的危害。 (1)變頻器輸出的諧波對電動機的影響



電動機與變頻器距離較遠時,要注意哪些事?


①產生的諧波電流將直接引起電動機的附加發熱,使電動機定子繞超過電動機本身的額定溫升,這樣電動機的額定輸出容量就會大打折扣。

②變頻器輸出的電流波形不是完全的正弦波,它會增加電動機的峰值電壓,這樣它直接影響電動機的絕緣等級。

③諧波會惡性循環,使輸出電流成分產生附加轉矩,而造成電動機輸出轉矩嚴重下降。

④諧波干擾造成的變頻器載波頻率成分增加,它直接引起電動機鐵芯的振動而產生電磁噪聲。 綜合上述種種原因,結合安全用電的因素,建議不要採用變頻器與電動機,長距離連接控制。它的成本高於架空線路或地埋電力電纜的成本。


電動機與變頻器距離較遠時,要注意哪些事?


如果條件不允許的話,長距離運行,需要根據變頻器的額定輸出功率,來另外購置與它相匹配的“輸入電抗器或輸入濾波器”、“輸出電抗器或輸出濾波器”,按照變頻器的使用說明書和電抗器的使用說明書來正確的接線即可。


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