王小靚

摘 要：作為電能控制裝置，變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，為工業(yè)生產(chǎn)的正常運行提供了有利的條件。在變頻器應(yīng)用的過程中，會存在一定的干擾問題，影響到運行效率與質(zhì)量。文章介紹了變頻器的應(yīng)用以及在應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題的處理，對于變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中能夠發(fā)揮出更大的作用具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：變頻器；應(yīng)用；問題；處理方法

1 變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，基本實現(xiàn)了自動化、智能化生產(chǎn)，所以大型電子設(shè)備應(yīng)用的比較廣泛，在生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量方面比較高，有利于工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展。在電子設(shè)備運轉(zhuǎn)中，電動機的運轉(zhuǎn)需要超強的調(diào)速功能，才能夠保證生產(chǎn)的正常運行，而交流電動機調(diào)速一直以來都是一個難題，所以直流調(diào)速應(yīng)用的較多，但是由于直流調(diào)速機的體積較大，需要占用較大的生產(chǎn)面積，并且在運轉(zhuǎn)的過程中噪聲較大，電能消耗高，一旦發(fā)生故障，在維修方面具有一定的難度。基于眾多的缺點，直流調(diào)速已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

通過上面的描述，可以發(fā)現(xiàn)調(diào)速技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的形勢下，變頻器調(diào)速技術(shù)應(yīng)運而生，逐漸在交流電動機中使用，并且發(fā)揮了重要的作用。變頻器調(diào)速技術(shù)融合了自動化、微電子、電氣等多種高新技術(shù)，采用先進(jìn)的設(shè)計系統(tǒng)，符合現(xiàn)代自動化、智能化生產(chǎn)的需求。由于變頻器的軟啟動方式，有利的減少了設(shè)備和電動機之間的磨損，延長設(shè)備和電動機的使用壽命，提高了使用效率。在自動化生產(chǎn)中，變頻器調(diào)速機對于生產(chǎn)的精度以及質(zhì)量有促進(jìn)作用，并且可以提高機械設(shè)備的運行效率，重要的是具有節(jié)能效果。變頻器調(diào)速機在工業(yè)生產(chǎn)中取得了良好的效果，所以應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，逐步取代了直流調(diào)速機的應(yīng)用，所以變頻器具有非常廣闊的市場前景。

2 應(yīng)用中出現(xiàn)的問題及解決方法

2.1 電磁干擾

2.1.1 主要電磁干擾源和干擾途徑

由于工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的電子設(shè)備較多，所以在運行的過程中會有噪聲和無用信號的電磁干擾，在接收的過程中造成一定的影響。所造成的干擾主要是變頻器和外部組件之間形成的互相干擾，主要表現(xiàn)在如下兩個方面。

（1）外部組件對變頻器的干擾。變頻器的整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備、照明設(shè)備等對整個局域電網(wǎng)來說是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波會對同一電網(wǎng)的其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。主要是這些負(fù)荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變，從而對電網(wǎng)中其他設(shè)備產(chǎn)生有害的干擾。變頻器的供電電源受到電網(wǎng)中畸變的波形干擾后，若置之不理，電網(wǎng)噪聲就會通過電網(wǎng)電源電路干擾變頻器，使其不能正常工作。

（2）變頻器對外部組件的干擾。變頻器相對整個局域電網(wǎng)來說也是非線性負(fù)載，因此變頻器也對周圍其他組件產(chǎn)生干擾。另外，變頻器的逆變器大多采用PWM技術(shù)，當(dāng)工作于開關(guān)模式并作高速切換時，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此，變頻器對居于電網(wǎng)內(nèi)其他的電子、電氣設(shè)備來說也是一個電磁干擾源。

2.1.2 抗電磁干擾的措施

（1）空間隔離

空間隔離主要是將容易產(chǎn)生干擾的兩個設(shè)備在空間位置上分開放置，這樣在產(chǎn)生電磁干擾時，在傳輸?shù)倪^程中就會減弱或者消失，減少對其他設(shè)備造成的干擾。但是受到面積的限制，要想實現(xiàn)完全意義上的空間隔離不太現(xiàn)實，會占用很多的空間。針對這種狀況，可以將容易受到干擾的弱電控制設(shè)備與變頻器分開放置，在允許的范圍內(nèi)盡量遠(yuǎn)離，在中間可以放置動力配電柜等不易受干擾的設(shè)備。

（2）濾波裝置

變頻器在運行的過程中會產(chǎn)生大量的高次諧波，對于局域電網(wǎng)以及其他組件的正常運行造成嚴(yán)重的干擾。如果使用大功率的變頻器，對功率因數(shù)較低的電網(wǎng)來講干擾更大。針對這種情況一方面可以使用無功補償裝置對功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外還可以在變頻器的輸入輸出端安裝濾波器，以此來降低電磁干擾。

（3）干擾屏蔽

最好的屏蔽方式變頻器完全封閉在金屬殼內(nèi)，然后金屬殼再接地，這樣基本上就能保證變頻器對外界的輻射干擾減小到最小值，使其對電子線路和設(shè)備的影響減到最低。另外，變頻器是由極精細(xì)的微處理器等集成電路組成的，對其他組件產(chǎn)生的電磁干擾比較敏感，很容易由此引起嚴(yán)重的錯誤。其他組件的電磁干擾從變頻器控制電纜為途徑進(jìn)人，所以要對電纜采取較強的抗干擾措施。一般措施是：模擬量控制線路一定要使用屏蔽線，屏蔽層?？拷冾l器一側(cè)應(yīng)接控制電路的公共端，而不能接在變頻器的接地湍或者直接接地。屏蔽層的另一端懸空處理就可以。

2.2 振動干擾

變頻器運行時產(chǎn)生的高次諧波引起的磁場會對許多機械部件產(chǎn)生電磁策動力，策動力的頻率如果和某些機械部件的頻率接近或相等，就會產(chǎn)生電磁原因?qū)е碌恼駝印?/p>

減弱或消除振動的方法主要是在變頻器和電動機之間接入交流電抗器，主要是為了減弱變頻器輸出電流中的高次諧波。此電抗器一定要安裝在距離變頻器最近的地方，以減少引線的距離。

2.3 發(fā)熱問題

在變頻器長期運行的過程中，會產(chǎn)生大量的熱量，其中一部分熱量由于不能及時擴(kuò)散而殘留在設(shè)備內(nèi)部，加速了設(shè)備的老化，所有的熱量基本都由主電路產(chǎn)生。所以針對這種現(xiàn)象，為了延長變頻器的使用壽命，提高運行效率，要對其進(jìn)行降溫處理，主要措施有以下幾個方面。

2.3.1 采用風(fēng)扇散熱。通過設(shè)備內(nèi)部的風(fēng)扇可以降低產(chǎn)生的熱量，同時還可以在設(shè)備的機房中安裝循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)，來保證室內(nèi)的溫度，從而達(dá)到變頻器降溫的目的。

2.3.2 調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。變頻器是極精細(xì)的電子設(shè)備，包含多種電子元件和電解電容等組件，溫度的高低直接影響著其使用壽命的長短。一般變頻器的運行環(huán)境一般要求在-10～50℃之間，如果能降低變頻器運行的環(huán)境溫度，既延長了變頻器的使用壽命，又能保障設(shè)備性能的穩(wěn)定。所以比較重要的設(shè)備機房都會設(shè)有專門的散熱冷卻系統(tǒng)，主要包括加裝空調(diào)、加裝風(fēng)道、加裝水冷設(shè)備。

3 結(jié)束語

變頻器的應(yīng)用有利的推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，并且在自動化和智能化生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。在實際運行的過程中，會因為電子設(shè)備之間產(chǎn)生的電磁干擾而影響到生產(chǎn)的正常運行，所以對存在的問題進(jìn)行分析，找出問題的原因，有利于在技術(shù)以及工藝方面的改進(jìn)，進(jìn)一步完善變頻器的應(yīng)用，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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