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【变频驱动】还在纠结变频器与电机距离多少合适吗?给你标准答案!

电气工控自动化2020-09-13 10:13:33


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心灵微语

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由于变频器输出的电压波形是类似于正弦波,而绝非真正的正弦波。其波形中含有大量的谐波成分,特别是高次谐波会使变频器输出电流增大,造成电机绕组发热,产生振动和噪声,加速绝缘老化,甚至还有可能损坏电机;同时各种频率的谐波会向空间发射不同程序的无线电干扰,因此,有可能会导致其它机电设备的误动作。

因此,在安装变频器时,需要综合考虑中心控制室、变频器、电机三者之间的距离,才能尽量减少谐波的影响,提高控制的稳定性。

一般都在20米以内了,ABB的手册说明可以在100米以内,有VACON变频器说加滤波器可以达到500米,实际应该用没有几个人见过了,线路长了,电缆的分布电容和电缆的压降会对电机有很大的影响,建议在输出侧加电抗器,但是如果超过100米,即使加了电抗器,同时变频器降容来匹配电机,也未必好用。

一、距离的定义

在使用现场,变频器与电机安装的距离可以分为三种情况:远距离、中距离和近距离。100m以上为远距离,20~100m为中距离,20m以内为近距离。

线路长了,电缆的分布电容和电缆的压降会对电机有很大的影响,建议在输出侧加电抗器,但是如果超过100米,即使加了电抗器,同时变频器降容来匹配电机,也未必好用。

变频器与电动机的距离一般不要超过100米,线路长了,可以增大电缆线经,变频器的载波频率设置为最小(为了减小容性漏电流的影响)。

由于变频器的输出电压是高压脉冲系列,其频率等于载波频率,峰值等于直流回路电压(513V),当变频器和电动机之间的连接线很长时,导线的分布电感和线间分布电容的作用将不可忽视。当电动机和变频器之间的距离较远时,线间的分布电容和电动机的漏磁电感之间有可能因接近于谐振点而导致电动机的输入电压偏高,从而使电动机容易损坏,或运行时发生振动。

由于不同变频器内部的处理方法不同(例如当上下两管交替导通时死区时间的设置等),规定距离也各不相同。具体可参考变频器说明书。

二、工业使用现场的场合:

近距离:变频器和电机之间可以直接连接。

中距离:变频器和电机之间可以直接连接,但是,需要调整变频器的载波频率来减少谐波及干扰;

远距离:变频器和电机之间可以直接连接,不但需要调整变频器的载波频率来减少谐波及干扰,而且,还需要加装输出交流电抗器。

三、高度自动化的工厂里:

在高度自动化的工厂里,所有的设备都需要在中心控制室所有进行监控及控制。所以,变频器系统的信号也要送到中控室。

近距离:即变频器若安装在中心控制室。控制台与变频器之间,可以直接连接,通过0-5/10V的电压信号和一些开关量信号进行控制。但是,变频器的高频开关信号的电磁辐射对弱电控制信号会产生一些干扰,因此也不一定要美观整齐,把变频器放在中心控制室内。

中距离:即变频器与中心控制室距离远一点,可以采用4-20mA的电流信号和一些开关量作控制连接;如果距离更远,可以采用RS485串行通信方式来连接;

远距离:即变频器与中心控制室的距离大于100m。此时,可以利用通信中间继电器达到1km的距离;如果还要远,则需要采用光纤连接器,最远可以达到23km。

采用通信电缆连接,可以很方便地构成多级驱动控制系统,从而实现主/从和同步控制等要求。与目前流行的现场总线系统相连接将使数据变换速率大大提高。中心控制室与变频器机柜之间的距离的延长,有利于缩短变频器到电机之间的距离,以便用更加合理的布局改善系统性能。

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