浅析变频调速系统的安装调试与抗干扰措施

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【摘 要】现代变频调速系统具有损耗低、效率高、外部电路简单等显著优点，近年来在电气传动领域得到了日益广泛的应用。变频器是电气传动系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性。本文就其安装、调试及抗干扰方面进行了论述。

【关键词】变频 调速系统 安装 调试 抗干扰 措施

一、前言

变频器属于电子器件装置，其内部的电子元器件 、控制芯片等核心元件，易受外界的干扰。变频器本身的整流和逆变部分也会产生谐波污染和高频噪声干扰。为了确保变频器安全、可靠地稳定运行，保证变频调速系统及网路中其它设备的正常工作，对变频调速系统的安装调试及其抗干扰防护非常重要。

二、变频调速系统的安装

安装前先对负载电机的各项参数充分了解，安装的变频器必须与之相匹配。有些特殊场合，如负荷较重、海拔超过1000m等，变频器要比负载电机高出一个甚至两个功率等级。

（一）变频器的安装环境。通常允许安装的环境温度一般为-10℃～+45℃，如无法满足，应安装空调；环境的相对湿度不超过90%（无结露现象）；安装时尽可能远离振动源外，还应采取安装防震橡皮垫等措施；变频器在室内使用，且应在无直射阳光、无腐蚀性气体、易燃易爆气体及尘埃少、无油滴或水珠溅到的场所。此外，变频器应在海拔高度低于1000m的场所使用。

（二）变频器安装方式。由于变频器具有较好的外壳，允许直接靠墙安装（称墙挂式）。安装时的间距为两侧大于或等100mm、上下大于或等于150mm。若与变频器配用的其他控制器件需与变频器安装在一起时，采用柜式安装。环境比较洁净，尘埃少时尽量采用柜外冷却方式； 若采用柜内冷却方式时，柜顶应安装抽风式冷却风扇，并尽量装在正上方。多台变频器安装应尽量并排安装，如必须采用纵向排列方式，应加装隔板。

（三）变频调速系统的配线与接线。

1.主电路配线与接线。首先检查电缆的规格是否符合要求，然后将主电路和控制电路的配线分开，安装时分别走不同的路径。若不得不通过同一接线口时，应将两种电缆进行隔离，防止动力线的噪音侵入控制线造成变频器异常。此外，变频器输入（R、S、T）和输出（U、V、W）绝对不能接错，否则将引起两相间短路。

2.接地线配线与接线。为了防止触电，必须保证变频器的接地端可靠接地。按照规定的施工要求进行配线和安装，布线时应与强电设备的接地电缆分开，尽可能缩短接地电缆的长度，绝对避免同电焊机、动力机械、变压器等强电设备共用接地电缆或接电极，存在多台变频器接地时，各变频器应分别和大地相连。

3.控制电路的布线。控制电路的布线应与主电路及其它动力线分开。此外，由于模拟量信号的抗干扰能力较低，所以其控制线应使用屏蔽线或双绞线，或加装屏蔽层，靠近变频器的一端应接控制电路的公共端（COM），屏蔽层另一端应悬空。模拟信号线尽量不和主电路交叉，必须交叉时应垂直交叉；且极性不允许接错，不允许使用有蜂鸣器的工具。

三、变频调速系统的调试

（一）变频器的熟悉和预置

变频器调速系统调试时，输出端先不接电机。首先熟悉变频器键盘上各键的功能，按照说明书要求进行启动和停止等基本操作，观察变频器的工作情况，正常后再进行功能预置（包括变频器参数和电机保护仪参数的）。预置完成后，再检查变频器的执行情况是否与预置的相符。最后接通输入控制线，逐项检查各外接控制功能的执行情况，并检查三相输出电压是否平衡。

（二）电动机空载运行。变频器的输出端接上电动机，但电动机与负载断开，通电进行空载运行。具体步骤是：先将频率置0位，接通电源，微微提高工作频率，观察电动机起转情况及旋转方向是否正确，若方向相反就予以纠正。再将频率上升至额定频率，运行正常后再用其他工作频率进行试验；最后将频率突然降至0或直接按停止按钮，观察电动机的制动情况。

（三）电动机带负载试运行。将电动机与负载联接起来进行试验。先进行起转、启动试验：将频率从0开始微微增加，观察拖动系统在多大频率下起转，若起转困难，则应加大启动转矩（如加大频率）。再进行启动试验：将给定信号调至最大，按启动键，观察启动电流的变化及整个拖动系统在升速过程中运行的平稳性。若出现过流保护动作，应重适当延长上升时间。最后进行停机试验：将运行频率调至最高工作频率，按停止键，观察拖动系统的停机过程，若出现过电压或过电流保护动作，应重适当延长降速时间。

四、抗干扰措施

（一）干扰分析

1.外界对变频器的干扰。电力系统中，由于大量非线性负荷的投入使用，如整流装置、电气化机车等接入交流电网时，会导致电网电压产生畸变及谐波，对变频器的输入电源造成了直接干扰，从而影响系统正常工作。

2. 变频器对外部的干扰。变频器本身是非线性装置，其非线性部分在工作时，也会谐波干扰和高频噪声，它们将对电力系统中的其它设备形成干扰。

（二）抗干扰措施

1.在变频器输入、输出侧分别安装电抗器。在输入侧安装电抗器既能阻止来自电网的干扰，防止各种过电压引起的电流冲击，又能减少变频器产生的谐波电流对电网的污染，改善电源侧功率因数；输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制变频器输出的谐波，起到减小变频器噪声的作用。输入侧电抗器连接在输入电路交流接触器之后 ，输出电抗器接在变频器输出端与负载（电机）之间。

2.在变频器输入、输出侧分别安装电源滤波器。电抗器只对较低谐波电流的抑制有效。在变频器的输入输出侧，除存在低次的谐波成份外，还有许多频率较高的谐波电流，它们将以各种方式形成对其他设备的干扰信号，滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的方法在输入侧接入电源滤波器不仅能有效地抑制变频器向电网反馈的传导干扰，还能有效提高变频器的抗扰度。

五、结束语

随着电力电子技术、微电子技术、和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器性能的不断提高变频技术得到了显著发展，应用范围也越来越广泛，且在节能和提高效率及产品质量方面取得了明显的优势。但同时引入了谐波污染，为了保证变频调速系统的安全可靠运行，同时消除变频器对其它设备的干扰，除了根据要求做好安装、调试外，在系统中设置合适的电抗器、滤波器等就能有效的解决。