怎样解决西门子变频器对电机的影响
变频器对电机影响及解决办法

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变频器对电机的影响及解决方法作者:发布时间:2008-12-14 16:30:30 阅读次数:2970一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
变频器如何抗干扰变频器干扰解决方法

变频器如何抗干扰变频器干扰解决方法一、变频器干扰的原因变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,主要有以下几个原因:1.高频脉冲干扰:变频器由电机驱动器和电子器件组成,电子器件工作时会产生高频脉冲干扰,对周围电子设备产生辐射干扰。
2.电磁辐射:变频器中的电路部件和电机线圈会产生电磁场辐射,导致周围电子设备受到电磁干扰。
3.电源线干扰:变频器需要接入电源,当供电电源线路不稳定或存在电磁干扰时,会影响变频器正常工作并产生干扰。
二、变频器抗干扰的解决方法1.优化变频器布局:合理安排变频器及其接线的位置,将尽量远离其他敏感设备,减少电磁辐射对其它设备的干扰。
2.使用屏蔽电缆:通过使用屏蔽电缆连接变频器与电机,减少电磁辐射和电磁感应,从而减小干扰。
3.安装滤波器:安装电力滤波器来滤除变频器输出端的高频脉冲干扰,减少对周围设备的辐射。
4.增加电磁隔离屏蔽:在变频器周围添加金属屏蔽罩或者设施屏蔽屏蔽间隔来减少电磁波的辐射,从而保护周围设备。
5.优化供电电源:通过增加稳压器、滤波电容、终端电阻等措施,保证供电线路稳定,减少电源线干扰。
6.地线连接优化:保证变频器、电机、控制系统等设备都接地良好,减少电磁波的辐射和对其他设备的干扰。
7.使用额外的电磁屏蔽材料:在关键部位使用电磁屏蔽材料,如电磁屏蔽垫、屏蔽套管等,减少电磁波干扰。
8.添加滤波和降压器:通过在变频器的输入端添加滤波器,滤除电网的高频干扰信号,降低输入电源的干扰。
9.使用低噪声电源:选择低噪声的电源供应系统,减少输入变频器的电源噪声。
三、变频器干扰预防1.确保变频器本身具备较低的辐射性和敏感性,选择正规生产厂家和合格产品。
2.在购买变频器时,要选择具有良好抗干扰能力的产品,并参考其抗干扰性能指标。
3.对变频器进行适当的屏蔽和隔离设计,加强变频器周围环境的电磁兼容性。
4.在使用变频器时,要仔细阅读和遵守变频器的使用说明书,正确安装和接线,避免出现安装错误和使用不当的情况。
解决西门子变频器对西门子PLC的电磁干扰的方法

在使用西门子变频器在生产和过程控制中的大量应用,带来了一个新的问题:由于西门子变频器运行产生的谐波,使离西门子变频器较近的系统或仪表出现了干扰问题,如有的仪表产生了较大的测量误差,有的仪表甚至无法正常工作,甚至使系统出现误动作等等。
西门子变频器产生功率较大的谐波,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,即通过电路耦合、电磁辐射、感应耦合产生干扰电压或电流。
而影响西门子plc控制系统的主要干扰源有:现场的强电磁场,供电电源的波动。
在现场要判断是否是西门子变频器产生的干扰?比判断其它的干扰要容易些。
在出现干扰时把西门子变频器停了,如果仪表及系统立刻恢复正常,可以肯定干扰是由西门子变频器引起的,就应采取相应的措施了。
对于电源的扰动只需选择多重屏蔽的隔离变压器,并选择和处理好仪表供电电源的滤波、稳压就可以了。
但强电磁场的干扰处理起来就复杂多了,其对仪表的影响较大,而且较难解决。
因为这类干扰由于电磁感应而在仪表或系统的回路中产生感应电压,从而影响仪表及CPU226CN控制系统的正常工作或程序的正常运行。
在现场可采取以下措施来克服西门子变频器产生的干扰:1、在仪表回路中增加滤波电路,将干扰信号阻断或旁路掉。
2、仪表具有数字滤波功能时,可设定一定的时间常数来抑制干扰。
3、信号电缆采用屏蔽电缆,并将屏蔽层单点接地。
4、在变送器的输出信号端子上并联4.7微法/100V的电容或在输出信号线对地并接电容。
5、信号线负端一定要接地。
6、采用信号隔离器。
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变频器对电机影响及解决办法

变频器对电机影响及解决办法变频器是一种用来控制交流电动机转速的设备,通过改变输入电压和频率来实现对电机的精确控制。
但是,变频器使用不当或故障可能对电机造成一些不利影响。
本文将讨论变频器对电机的影响以及相应的解决办法。
首先,变频器可能对电机带来的最常见的影响是温升。
由于变频器提供的电源是脉冲宽度调制(PWM)信号,该信号具有高频率的开关特性。
这可能会导致电机内部的涡流损耗和交变磁通损耗增加,从而使电机温升升高。
高温可能会导致电机绝缘老化和损坏。
为解决这个问题,可以采取以下措施:1.安装外部冷却装置:如风扇、散热器或冷凝器,以增加散热面积,提高热量的散发速度,降低温升。
2.提高电机的绝缘等级:选择具有更高绝缘等级的电机,以提高其耐高温性能。
3.控制变频器输出电压和频率:调整变频器的输出电压和频率,避免过高的功率输出,从而减少电机的负荷,降低温升。
第二个影响是电机振动和噪声。
变频器的调频和调制特性可能会导致电机产生频率和振幅都不稳定的电磁力,进而引起电机振动和噪声。
为减少这种影响,可采取以下措施:1.使用减振装置:在电机和变频器之间添加减振材料或减振支架,以吸收和减少振动的传递。
2.提高变频器的PWM频率:增加PWM频率可以减小电机震动的幅度,但要注意电机和变频器的匹配性。
第三个影响是电机绝缘问题。
由于变频器提供的输出电压为可调节的脉冲信号,其谐波成分可能会对电机绝缘系统产生不利影响。
谐波电压可能会导致局部电场强度增大,从而降低绝缘系统的耐电压能力,引发绝缘失效。
为解决这个问题,可以采取以下措施:1.使用绝缘变频器:选择具有良好绝缘性能的变频器,减少谐波电压对电机绝缘的影响。
2.添加绝缘屏蔽层:在电机绕组和绝缘材料表面添加屏蔽层,以减少外部电场对电机绝缘的影响。
3.定期检测绝缘状态:定期进行绝缘电阻测量,及时发现绝缘问题并采取措施修复。
除了上述影响,变频器还可能对电机造成电磁干扰、电流谐波、轴承磨损等问题。
西门子变频器干扰问题及解决方案

g o o d r e s u l t i n a c t u a l a p p l i c a t i o n b y r e s e a r c h i n g t h e c h a r a c t e r i s t i c o f g e n e r a t i o n a n d p r o p a g a t i o n o f e l e c t r o ma g n e t i c i n t e r f e r —
Ab s t r a c t : F o c u s i n g o n t h e f r e q u e n c y o f i n v e r t e r p r o b l e m, t h i s p a p e r ma k e s t h e c o r r e s p o n d i n g s o l u t i o n s a n d a c h i e v e s t h e
第4 0卷第 3期
2 0 1 4年 6月
包
钢
科
技
Vo 1 . 4 0. No . 3
S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f B a o t o u S t e e l
J u n e, 2 0 1 4
西 门子变 频 器 干 扰 问题 及 解 决 方 案
致 控 制失 灵 , 严重 影 响设备 的正 常运行 和生 产情 况 。 因此 , 提 高 系统 的抗 干 扰 能 力 的 可靠 性 是 自动 化 装 置应 用 中不 可忽 视 的重要 内容 。
的干 扰后若 不加 处 理 , 电 网噪声 就 会 通 过 电 网 电源
电路 干扰 变频器 。
西门子高压变频器应用中的干扰问题分析

西门子高压变频器应用中的干扰问题分析摘要:通过研究变频器在应用中干扰产生的来源及其传播的途径,提出了抗干扰的实际解决方法,可有效的解决变频器的干扰问题,保证生产稳定运行。
关键词:变频器;干扰;对策1 引言在现代工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。
变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。
因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一[1,2]。
谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰采取不同的措施。
2 变频器干扰的来源2.1 来自外部电网的干扰电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。
电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。
这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。
2.2 晶闸管换流设备对变频器的干扰当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。
2.3 电力补偿电容对变频器的干扰电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。
在补偿电容投人或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。
2.4 变频器自身对外部的干扰变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。
另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量藕合性噪声。
变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案一、引言在工业控制系统中,变频器是一种常见的设备,用于控制机电的转速和运行。
然而,变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,可能对其他设备和系统造成影响。
因此,本文将探讨变频器产生的干扰问题,并提供相应的解决方案。
二、变频器产生的干扰类型1. 电磁辐射干扰:变频器在工作时会产生高频电磁辐射,可能干扰周围的设备和系统,特殊是电子设备。
2. 电源线干扰:变频器的输入和输出电源线可能会传导干扰信号,影响其他设备的正常工作。
3. 电磁感应干扰:变频器的输出电缆可能会产生电磁感应干扰,导致其他设备的电压和电流异常。
三、变频器干扰的影响1. 电子设备故障:变频器产生的干扰可能导致其他电子设备发生故障,如计算机崩溃、通信中断等。
2. 传感器误差:变频器干扰可能导致传感器信号受到干扰,造成测量误差。
3. 控制系统不稳定:变频器产生的干扰可能导致控制系统不稳定,影响生产过程的正常运行。
四、变频器干扰解决方案1. 电磁屏蔽:在变频器周围安装金属屏蔽罩,减少电磁辐射干扰的传播。
同时,对变频器的输入和输出电缆进行屏蔽处理,阻挠电磁感应干扰的产生。
2. 滤波器:在变频器的输入和输出电缆上安装滤波器,能有效地吸收和滤除干扰信号,保证电源线上的电压和电流稳定。
3. 接地措施:良好的接地系统能够减少变频器产生的干扰,通过连接地线和金属屏蔽罩等方式,将干扰信号引流至地。
4. 电缆布线:合理布置变频器的电缆,与其他设备的电缆保持一定的距离,减少电磁感应干扰的可能性。
5. 变频器选择:选择具有较低辐射干扰的变频器产品,尽量避免使用辐射干扰较大的型号。
五、干扰测试与监测1. 干扰测试:通过专业的测试仪器对变频器产生的干扰进行测试,包括电磁辐射、电源线干扰和电磁感应干扰等。
2. 干扰监测:对关键设备和系统进行实时监测,发现干扰问题及时采取相应的解决措施。
六、结论变频器产生的干扰是工业控制系统中常见的问题,可能对其他设备和系统造成不良影响。
变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案一、引言变频器是工业生产中常用的电气设备,它通过改变电源频率来控制电动机的转速。
然而,变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,对周围的设备和系统造成不利影响。
本文将探讨变频器产生的干扰问题,并提出相应的解决方案。
二、变频器产生的干扰类型1. 电磁干扰:变频器工作时会产生高频电磁波,对周围的设备和系统造成干扰。
这种干扰表现为电磁辐射和电磁感应。
2. 电压干扰:变频器的工作会引起电网电压的波动和谐波增加,对电网和其他设备的正常运行产生干扰。
3. 电流干扰:变频器的工作会引起电网电流的波动和谐波增加,对电网和其他设备的正常运行产生干扰。
三、变频器干扰的影响1. 对电网的影响:变频器工作时产生的电压和电流谐波会导致电网的电压波动和电流失真,影响电网的稳定性和供电质量。
2. 对其他设备的影响:变频器产生的电磁干扰会对周围的设备和系统造成故障或误操作,影响生产效率和设备寿命。
3. 对人体的影响:变频器产生的电磁辐射对人体健康有一定的影响,长期暴露在变频器的辐射下可能导致身体不适和疾病。
四、变频器干扰的解决方案1. 电磁屏蔽:通过在变频器和受干扰设备之间设置屏蔽装置,减少电磁辐射和电磁感应。
可以采用金属屏蔽罩、屏蔽隔离板等方式进行屏蔽。
2. 滤波器的使用:在变频器的输入端和输出端添加滤波器,可以有效地滤除电压和电流中的谐波成分,减少对电网和其他设备的干扰。
3. 接地和绝缘:合理的接地和绝缘设计可以减少电磁干扰的传导和扩散,提高系统的抗干扰能力。
4. 距离隔离:将变频器和受干扰设备之间保持一定的距离,减少电磁干扰的传递。
5. 频率选择:选择工作频率较低的变频器,可以减少高频干扰的产生。
6. 故障监测和维护:定期对变频器进行故障监测和维护,及时发现和解决潜在的干扰问题,保证设备的正常运行。
五、结论变频器产生的干扰对电网、其他设备和人体都会造成一定的影响,因此需要采取相应的解决方案来减少干扰。
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怎样解决西门子变频器对电机的影响
变频器的英文译名是VFD(Variable-frequency Drive),这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。
变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。
1、电动机的效率和温升的问题
变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF(Variable V oltage Variable Frequency Inverter)。
在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u1(u为调制比)。
PWM即脉冲宽度调制,是一种利用微处理器的数字输出来控制模拟电路的控制技术。
PWM以其控制简单、灵活、效率高和动态响应好等优点而被广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
PWM是开关型稳压电源中的术语。
这是按稳压的控制方式分类的,除了PWM型,还有PFM型和PWM、PFM混合型。
如今的很多微型控制器中都有PWM控制器。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显着的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。
异步电动机由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。
作电动机运行的异步电机。
因其转子绕组电流是感应产生的,又称感应电动机。
是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦条件下,其温升一般要增加10%--20%。
电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。
2、谐波电磁噪声与震动
普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换,输出为纯净的正弦波,输出频率和电压一定范围内可调。
它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳压电源。
理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波(无失真)。
变频电源十分接近于理想交流电源,因此,先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源,以便为用电器提供最优良的供电环境,便于客观考核用电器的技术性能。
变频电源主要有二大种类:线性放大型和SPWM开关型。
中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
3、电动机绝缘强度问题
目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
4、低转速时的冷却问题
首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。
频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。
其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。
5、电动机对频繁启动、制动的适应能力
由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用
下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。