第10章 變頻器的安裝、抗干擾及與PLC連接

第10章變頻器的安裝、抗干擾及與PLC連接徐建英第10章變頻器的安裝、抗干擾及與PLC連接10.1變頻器的安裝10.2變頻器的抗干擾10.3變頻器與PLC連接10.1變頻器的安裝10.1.1主回路的接線10.1.2控制回路的接線10.1.3變頻器的安裝10.1變頻器的安裝端子符號端子名稱說明R、S、T主電路電源端子連接三相電源U、V、W變頻器輸出端子連接三相電動機P1、P(+)直流電抗器連接端子改善功率因數(shù)的電抗器P(+)，DB外部制動電阻器連接端子連接外部制動電阻(選用件)P(+)，N(-)制動單元連接端子連接外部制動單元PE變頻器接地端子變頻器機殼的接地端子10.1.1主回路的接線10.1變頻器的安裝10.1.1主回路的接線①輸入電源必須接到R、S、T上，輸出電源必須接到端子U、V、W上，若錯接，會損壞變頻器。②為了防止觸電、火災等災害和降低噪聲，必須連接接地端子。當變頻器和其他設備，或有多臺變頻器一起接地時，每臺設備應分別和地相接，而不允許將一臺設備的接地端和另一臺的接地端相接后再接地。③端子和導線的連接應牢靠，要使用接觸性好的壓接端子。④配完線后，要再次檢查接線是否正確，有無漏接現(xiàn)象，端子和導線間是否短路或接地。⑤通電后，需要改接線時，即使已經(jīng)關斷電源，一般也應等5分鐘后進行操作。10.1變頻器的安裝10.1.1主回路的接線主回路電線壓降△U≤（2~3）%UN 主回路電線的電阻值必須滿足下式：R0≤(1000×△U)／(IMNL) 式中R0—單位長度電線的電阻(Ω／km)；△U—容許線間電壓降(V)；L—每相電線的鋪設距離(m)IMN—電動機的額定電流(A)。10.1變頻器的安裝[例]按下列條件選擇主回路電線：220V供電，籠型電機7.5kW、4極、額定電流33A，電線的鋪設距離50m，電壓降在額定電壓的2％以內。 解：(1)求額定電壓下的容許電壓降。 容許電壓降△U

＝2％×220＝4.4(V)(2)求容許壓降以內的電線電阻值。(3)根據(jù)計算出的電阻選用導線。查表（P243）選擇電線電阻1.54Ω／km以下的電線，截面積為16mm2。10.1變頻器的安裝10.1.2控制回路的接線變頻器的控制信號是微弱的電壓、電流信號，所以與主回路不同，對于電線的選擇和鋪設要增加干擾對策和規(guī)程等。模擬量控制線模擬信號的抗干擾能力較低，因此必須使用屏蔽線。屏蔽線靠近變頻器的一段接在控制電路的公共端（COM），而不要接到地端（PE），屏蔽線另一端應該懸空。布線時，盡量遠離主電路100mm以上?？刂齐娎|的布線盡可能遠離供電電源線，使用單獨的走線槽。在必須與電源線交叉時，采取垂直交叉的方式。開關量控制線開關量的抗干擾能力較強，在距離不遠時，允許不使用屏蔽線，但同一信號的兩根線必須互相絞在一起。10.1變頻器的安裝10.1.3變頻器的安裝裝設變頻器的場所條件有：1)電氣室應濕氣少、無水浸入。2)無爆炸性、燃燒性或腐蝕性氣體和液體，粉塵少。3)裝置容易搬入安裝。4)應有足夠的空間，便于維修檢查。5)應備有通風口或換氣裝置以排出變頻器產(chǎn)生的熱量。6)應與易受變頻器產(chǎn)生的高次諧波和無線電干擾影響的裝置分離。7)安裝在室外必須單獨按照戶外配電裝置設置。10.1變頻器的安裝10.1.3變頻器的安裝變頻器長期穩(wěn)定運行所必須的環(huán)境條件有：1.周圍溫度：變頻器運行中周圍溫度的容許值多為0～40℃或－10～50℃，避免陽光直射。2.周圍濕度：注意防止水或水蒸氣直接進入變頻器內，以免引起漏電，甚至打火，擊穿。而周圍濕度過高，也可使電氣絕緣降低和金屬部分的腐蝕。為此，變頻柜安裝平面應高出水平地面800mm以上。3.周圍氣體：作為室內設置，其周圍不可有腐蝕性、爆炸性或燃燒性氣體。還要選擇粉塵和油霧少的設置場所。4.振動：振動會使得繼電器等器件誤動作，變頻器不能穩(wěn)定運行。對于機床、船舶等事先能預測振動的場合，必須選擇有耐振措施的機種。5.海拔高度：海拔高度多規(guī)定在1000m以下。海拔高則氣壓下降，容易絕緣破壞，另外高海拔區(qū)空氣稀薄，散熱差。10.1變頻器的安裝10.1.3變頻器的安裝安裝方法(1)把變頻器用螺栓垂直安裝到堅固的物體上，而且從正面就可以看見變頻器正面的文字位置，不要上下顛倒或平放安裝。(2)變頻器在運行中會發(fā)熱，要確保冷卻風道暢通。由于變頻器內部熱量從上部排出，所以不要安裝到不耐熱的機器下面。(3)變頻器在運轉中，散熱片的附近溫度可上升到90℃，變頻器背面要使用耐溫材料。(4)安裝在控制箱內時，要充分注意換氣，防止變頻器周圍溫度超過額定值。不要放在散熱不良的小密閉箱內。10.2變頻器的抗干擾1.外來干擾

變頻器采用了高性能微處理器等集成電路，對外來電磁干擾較敏感，會因電磁干擾的影響而產(chǎn)生錯誤，對運轉造成惡劣影響。外來干擾多通過變頻器控制電纜侵入，所以鋪設控制電纜時必須采取充分的抗干擾措施。在變頻器的輸入電路中接入交流電抗器，可有效地抑制干擾。前述中控制電路接線所采取的措施，就是為了提高變頻器的抗干擾能力。2.變頻器產(chǎn)生的干擾

變頻器的輸入和輸出電流的波形都不是標準正弦波，含有很多高次諧波成分。它們將以空中輻射、線路傳播等方式把自己的能量傳播出去，對周圍的電子設備、通信和無線電設備的工作形成干擾。如圖1所示。在裝設變頻器時，應考慮采取抗干擾措施，削弱干擾信號的強度。例如，對于通過輻射傳播的無線電干擾信號，可采用屏蔽、裝設抗干擾濾波器等措施來削弱干擾信號。如圖2所示。10.2變頻器的抗干擾圖2無線電干擾對策圖1變頻器對外部的干擾示意圖10.2變頻器的抗干擾3．抑制諧波干擾常用的方法 諧波的傳播途徑是傳導和輻射，解決傳導干擾主要是在電路中把傳導的高頻電流濾掉或者隔離；解決輻射干擾就是對輻射源或被干擾的線路進行屏蔽。具體常用方法：(1)變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立，或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。(2)在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成必須是LC型，吸收諧波和增大電源或負載的阻抗，達到抑制諧波的目的。(3)電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜，并與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設，避免輻射干擾。(4)信號線采用屏蔽線，且布線時與變頻器主回路控制線錯開一定距離(至少20cm以上)，切斷輻射干擾。(5)變頻器使用專用接地線，且用粗短線接地，鄰近其他電器設備的地線必須與變頻器配線分開，使用短線。這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設備的輻射干擾。10.3變頻器與PLC連接10.3.1MM440變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用10.3.2MM440變頻器在電梯上的應用10.3變頻器與PLC連接10.3.1MM440變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用10.3變頻器與PLC連接10.3.1MM440變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用主要的參數(shù)設置如下：P0700=2命令源選擇數(shù)字量輸入端子P0705=1數(shù)字量輸入5設置為起動/停止控制P0706=12數(shù)字量輸入6設置為反轉控制P0731=53.6數(shù)字量輸出1設置為變頻器輸出到達設定值P0732=52.3數(shù)字量輸出2設置為故障P0601=1使能PTC溫度傳感器功能P1300=20控制方式選擇無速度傳感器矢量控制電動機上內置PTC溫度檢測器，PTC直接接到變頻器上，當電動機過熱時通過變頻器停止其輸出并產(chǎn)生報警信號。變頻器上的繼電器輸出信號在輸出設定值到達時或有故障產(chǎn)生時輸出信號作為顯示用。10.3變頻器與PLC連接主要的參數(shù)設置如下（續(xù)）：P1000=23頻率給定源設置為固定頻率+模擬量P0701=17數(shù)字量輸入1選擇固定頻率P0702=17數(shù)字量輸入2選擇固定頻率P0703=17數(shù)字量輸入3選擇固定頻率P1001=5固定頻率1設置為5HzP1002=20固定頻率2設置為20HzP1003=40固定頻率3設置為40HzP1004=60固定頻率4設置為60HzP1005=80固定頻率5設置為80HzP1006=100固定頻率6設置為100HzP1007=150固定頻率7設置為150Hz洗滌和脫水過程中通過數(shù)字量輸入控制固定頻率設定。模擬量輸入作為附加給定，與固定頻率設定疊加，滿足特殊洗滌要求，例如洗滌絲綢時的要求。10.3變頻器與PLC連接主要的參數(shù)設置如下（續(xù)）：P1124=722.3通過數(shù)字量輸入4選擇點動斜坡時間/常規(guī)斜坡時間P0704=99設定數(shù)字輸入4為BICO功能P1060=20點動斜坡上升時間為20sP1061=20點動斜坡下降時間為20sP1120=1斜坡上升時間為1sP1121=1斜坡上升時間為1s通過數(shù)字量輸入控制加減速時間，兩個斜坡升降時間可以選擇。10.3變頻器與PLC連接10.3.2MM440變頻器在電梯上的應用10.3變頻器與PLC連接10.3.2MM440變頻器在電梯上的應用MM440主要參數(shù)設置如下（P208電梯控制）：P0700=2命令源選擇端子排輸入P1000=3頻率給定選擇為來源于固定頻率P0701=16數(shù)字量輸入1功能設置P0702=16數(shù)字量輸入2功能設置設置為固定頻率設定值（直接選擇+ON命令）P1001=50固定頻率1為50HzP1002=6固定頻率2為6HzP0703=12數(shù)字量輸入3設置為反轉P0705=25數(shù)字量輸入5控制直流制動使能P1300=20變頻器控制方式設置為無速度傳感器的矢量控制10.3變頻器與PLC連接10.3.2MM440變頻器在電梯上的應用MM440主要參數(shù)設置如下（續(xù)）：P0731=52.3數(shù)字量輸出1設置為變