西門子變頻器1.5KW6SE6440-2UD21-5AA1

時(shí)間：2020-04-15作者：湖南合眾博達(dá)科技有限公司瀏覽：135

西門子變頻器1.5KW6SE6440-2UD21-5AA1

變頻器是電氣設(shè)備中**的一種元器件，變頻器的損壞也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，如果不緊急處理很*造成二次損壞，這樣不但有危險(xiǎn)較加重了損失。既然變頻器這么重要，今天本文就對(duì)變頻器的常用維修方法進(jìn)行融合，總結(jié)出變頻器的維修的常用方法大全，然后還給出變頻器的日常保養(yǎng)方法，希望能有效的為大家?guī)?lái)幫助。
一、變頻器維修方法大全
1.電阻測(cè)試法。電阻測(cè)試法是一種常用的測(cè)量方法。通常是指利用萬(wàn)用表的電阻檔，測(cè)量電機(jī)、線路、觸頭等是否符合使用標(biāo)稱值以及是否通斷的一種方法，或用兆歐表測(cè)量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測(cè)量時(shí)，注意選擇所使用的量程與校對(duì)表的準(zhǔn)確性，一般使用電阻法測(cè)量時(shí)通用做法是先選用低檔，同時(shí)要注意被測(cè)線路是否有回路，并嚴(yán)禁帶電測(cè)量。
2.電壓測(cè)試法。電壓測(cè)試法是指利用萬(wàn)用表相應(yīng)的電壓檔，測(cè)量電路中電壓值的一種方法。通常測(cè)量時(shí)，有時(shí)測(cè)量電源、負(fù)載的電壓，有時(shí)也測(cè)量開路電壓，以判斷線路是否正常。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意表的檔位，選擇合適的量程，一般測(cè)量未知交流或開路電壓時(shí)通常選用電壓的，以確保不至于在高電壓低量程下進(jìn)行操作，以免把表?yè)p壞；同時(shí)測(cè)量直流時(shí)，要注意正負(fù)極性。
3.電流測(cè)試法。電流測(cè)試法是通常測(cè)量線路中的電流是否符合正常值，以判斷故障原因的一種方法。對(duì)弱電回路，常采用將電流表或萬(wàn)用表電流檔串接在電路中進(jìn)行測(cè)量；對(duì)強(qiáng)電回路，常采用鉗形電流表檢測(cè)。
4.儀器測(cè)試法。借助各種儀器儀表測(cè)量各種參數(shù)，如用示波器觀察波形及參數(shù)的變化，以便分析故障的原因，多用于弱電線路中。
5.常規(guī)檢查法。依靠人的感覺器官（如：有的變頻器設(shè)備在使用中有燒焦的糊味，打火、放電的現(xiàn)象等）并借助于~些簡(jiǎn)單的儀器（如：萬(wàn)用表）來(lái)尋找故障原因。這種方法在維修中也是首先采用的。
6.更換原配件法。即在懷疑某個(gè)器件或電路板有故障，但不能確定，且有代用件時(shí)，可替換試驗(yàn)，看故障是否消失，恢復(fù)正常。
7.直接檢查法。對(duì)在了解故障原因或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，判斷出現(xiàn)故障的位置，可以直接檢查所懷疑的故障點(diǎn)。
8.逐步排除法。如有短路故障出現(xiàn)時(shí)，可逐步切除部分線路以確定故障范圍和故障點(diǎn)。
9.調(diào)整參數(shù)法。有些情況，出現(xiàn)故障時(shí)，線路中元器件不一定壞，線路接觸也良好，只是由于某些物理量調(diào)整得不合適或運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了，有可能因外界因素致使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變或不能自動(dòng)修正系統(tǒng)值，從而造成系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)備的具體情況進(jìn)行調(diào)整。
10.原理分析法。根據(jù)控制系統(tǒng)的組成原理圖，通過(guò)追蹤與故障相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，進(jìn)行分析判斷，找出故障點(diǎn)，并查出故障原因。使用本方法要求維修人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)和單元電路的工作原理有清楚的理解。
11.比較、分析、判斷法。它是根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，控制環(huán)節(jié)的動(dòng)作程序以及它們之間的邏輯關(guān)系，結(jié)合故障現(xiàn)象，進(jìn)行比較、分析和判斷，減少測(cè)量與檢查環(huán)節(jié)，并*判斷故障范圍。
上面就是變頻器的維修的常用方法大全，這些方法即可以單獨(dú)使用，也可以混合使用，碰到實(shí)際的變頻器故障應(yīng)結(jié)合具體情況靈活應(yīng)用。掌握了這些，下面我們?cè)谝黄饋?lái)了解變頻器的日常保養(yǎng)方法，以便較好的保持變頻器的正常運(yùn)行。
二、變頻器的日常保養(yǎng)方法
認(rèn)真做好變頻器的日常維護(hù)保養(yǎng)需要掌握以下幾點(diǎn)：
1.定期對(duì)變頻器進(jìn)行除塵，重點(diǎn)是電氣控制柜，變頻器散熱底座、變頻器主線接線端子排、變頻器下進(jìn)風(fēng)口、上出風(fēng)口是否積塵或因積塵過(guò)多而堵塞。變頻器因本身散熱要求通風(fēng)量大，故運(yùn)行一定時(shí)間以后，表面積塵十分嚴(yán)重，須定期清潔除塵。
2.將變頻器前門打開，仔細(xì)檢查交、直流母排有無(wú)變形、腐蝕、氧化，母排連接處螺絲有無(wú)松脫，各安裝固**處堅(jiān)固螺絲有無(wú)松脫，固定用絕緣片或絕緣柱有無(wú)老化開裂或變形，如有應(yīng)及時(shí)更換，重新緊固，對(duì)已發(fā)生變形的母排須校正后重新安裝。
3.對(duì)線路板、母排等除塵后，進(jìn)行必要的防腐處理，涂刷絕緣漆，對(duì)已出現(xiàn)局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺后，再進(jìn)行處理。對(duì)已絕緣擊穿的絕緣板，須去除其損壞部分，在其損壞附近用相應(yīng)絕緣等級(jí)的絕緣板對(duì)其進(jìn)行隔絕處理，緊固并測(cè)試絕緣并認(rèn)為合格后方可投入使用。
4.電氣控制柜內(nèi)風(fēng)扇運(yùn)行及轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，停機(jī)時(shí)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察軸承有無(wú)卡死或雜音，必要時(shí)更換軸承或維修。
5.對(duì)輸入、整流及逆變、直流輸入快熔進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)燒毀及時(shí)更換。
6.中間直流回路中的電容器有無(wú)漏液，外殼有無(wú)膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否破裂，有條件的可對(duì)電容容量、漏電流、耐壓等進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不符合要求的電容進(jìn)行更換，對(duì)新電容或長(zhǎng)期閑置未使用的電容，更換前須對(duì)其進(jìn)行鈍化處理。濾波電容的使用周期一般為5年，對(duì)使用時(shí)間在5年以上，電容容量、漏電流、耐壓等指標(biāo)明顯偏離檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)酌情部分或全部更換。
7.對(duì)整流、逆變部分的二極管、igbt用萬(wàn)用表進(jìn)行電氣檢測(cè)，測(cè)定其正向、反向電阻值，并在事先制定好的表格內(nèi)認(rèn)真做好記錄，看各較間阻值是否正常，同一型號(hào)的器件一致性是否良好，必要時(shí)進(jìn)行更換。
8.對(duì)控制柜內(nèi)的主接觸器及其它輔助接觸器進(jìn)行檢查，仔細(xì)觀察各接觸器動(dòng)靜觸頭有無(wú)拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題應(yīng)對(duì)其相應(yīng)的動(dòng)靜觸頭進(jìn)行更換，確保其接觸安全可靠；以及附助觸點(diǎn)及繼電器觸點(diǎn)接觸性能檢查。
9.仔細(xì)檢查端子排有無(wú)老化、松脫，是否存在短路隱性故障，各連接線連接是否牢固，線皮有無(wú)破損，各電路板接插頭接插是否牢固。進(jìn)出主電源線連接是否可靠，連接處有無(wú)發(fā)熱氧化等現(xiàn)象，接地是否良好。
總之，變頻器損壞的原因是多種多樣的，只有找到變頻器損壞的原因，才能及時(shí)采取措施，避免較大的損失，從而排除故障使變頻器設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行。

1報(bào)警參數(shù)檢查法：所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，對(duì)于維修者來(lái)說(shuō)是非常重要的信息。通常情況下，變頻器會(huì)針對(duì)電壓、電流、溫度、通訊等故障給出相應(yīng)的報(bào)錯(cuò)信息，而且大部分采用微處理器或DSP處理器的變頻器會(huì)有專門的參數(shù)保存3次以上的報(bào)警記錄。
〖例 1〗某變頻器有故障，無(wú)法運(yùn)行并且LED顯示“UV”（under voltage的縮寫），說(shuō)明書中該報(bào)警為直流母線欠壓。因?yàn)樵撔吞?hào)變頻器的控制回路電源不是從直流母線取的，而是從交流輸入端通過(guò)變壓器單獨(dú)整流出的控制電源。所以判斷該報(bào)警應(yīng)該是真實(shí)的。所以從電源入手檢查，輸入電源電壓正確，濾波電容電壓為0伏。由于充電電阻的短路接觸器沒(méi)動(dòng)作，所以與整流橋無(wú)關(guān)。故障范圍縮小到充電電阻，斷電后用萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)是充電電阻斷了。更換電阻馬上就修好了。
〖例 2〗有一臺(tái)三墾IF 11Kw的變頻器用了3年多后，偶爾上電時(shí)顯示“AL5”(alarm 5 的縮寫)，說(shuō)明書中說(shuō)CPU被干擾。經(jīng)過(guò)多次觀察發(fā)現(xiàn)是在充電電阻短路接觸器動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)的。懷疑是接觸器造成的干擾，在控制腳加上阻容濾波后果然故障不再發(fā)生了。
〖例 3〗一臺(tái)富士E9系列3.7千瓦變頻器，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中突然出現(xiàn)OC3（恒速中過(guò)流）報(bào)警 停機(jī)，斷電后重新上電運(yùn)行出現(xiàn)OC1（加速中過(guò)流）報(bào)警停機(jī)。我先拆掉U、V、W到電機(jī)的導(dǎo)線，用萬(wàn)用表測(cè)量U、V、W之間電阻無(wú)窮大，空載運(yùn)行，變頻器沒(méi)有報(bào)警，輸出電壓正常?？梢猿醪綌喽ㄗ冾l器沒(méi)有問(wèn)題。原來(lái)是電機(jī)電纜的中部有個(gè)接頭，用木版蓋在地坑的分線槽中，絕緣膠布老化，工廠打掃衛(wèi)生進(jìn)水，造成輸出短路。
〖例 4〗三肯SVF303，顯示“5”，說(shuō)明書中“5”表示直流過(guò)壓。電壓值是由直流母線取樣后(530V左右的直流)通過(guò)分壓后再由光耦進(jìn)行隔離，當(dāng)電壓**過(guò)一定閥值時(shí)，光耦動(dòng)作，給處理器一個(gè)高電平。過(guò)壓報(bào)警,我們可以看一下電阻是否變值，光耦是否有短路現(xiàn)象等。
由以上的事例當(dāng)中不難看出，變頻器的報(bào)警提示對(duì)處理問(wèn)題有多么重要，提示你正確的處理問(wèn)題的方向。

2類比檢查法：此法可以是自身相同回路的類比，也可以是故障板與已知好板的類比。這可以幫助維修者快速縮小檢查范圍。
〖例 1〗 三墾MF15千瓦變頻器損壞，送回來(lái)修理，用戶說(shuō)不清具體情況。首先用萬(wàn)用表測(cè)量輸入端R、S、T，除R、T之間有一定的阻值以外其他端子相互之間電阻無(wú)窮大，輸入端子R,S,T分別對(duì)整流橋的正極或負(fù)極之間是二極管特性。為什么R、T之間與其他兩組不一樣哪？原來(lái)R、T斷子內(nèi)部有控制電源變壓器，所以有一定的阻值。以上可以看出輸入部分沒(méi)問(wèn)題。同樣用萬(wàn)用表去檢查U、V、W之間阻值，三相平衡。接下去檢查輸出各相對(duì)直流正負(fù)極的二極管特性時(shí)發(fā)現(xiàn)U對(duì)正極正反都不通，懷疑U相IGBT有問(wèn)題，拆下來(lái)檢查果然是IGBT壞了。驅(qū)動(dòng)電路中上橋臂控制電路三組特性一致，下橋臂控制電路三組特性一致，采用對(duì)比方法檢查發(fā)現(xiàn)Q1損壞。更換后,觸發(fā)腳阻值各組一致，上電確認(rèn)PWM波形正確。重新組裝，上電測(cè)試修復(fù)。
〖例 2〗有一臺(tái)變頻器，現(xiàn)象是面板顯示正常，數(shù)字設(shè)定頻率及運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但是端子控制失靈。用萬(wàn)用表檢查端子無(wú)10V電壓。從開關(guān)電源入手，各組電源都正常，看來(lái)問(wèn)題出在連接導(dǎo)線上。但是沒(méi)有圖紙的前提下在32根扁平電纜中找到10V真要花點(diǎn)時(shí)間，剛好有一臺(tái)完好的22KW的在，所以就先記下22KW連接扁平電纜的各腳對(duì)地電壓，然后再對(duì)比37KW的各腳對(duì)地電壓，很快找到差異。原來(lái)插槽的管腳虛焊，變頻器用一段時(shí)間后氧化的作用使之徹底不導(dǎo)通了，重新焊好而修復(fù)。
〖例 3〗有一毛紡廠的梳毛機(jī)設(shè)備，選用西門子440變頻器，兩臺(tái)5.5KW一臺(tái)7.5KW實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。其中一臺(tái)5.5KW的運(yùn)行兩年后經(jīng)常出現(xiàn)F0011或A0511停機(jī)。這兩個(gè)報(bào)警都表示電機(jī)過(guò)載，脫開電機(jī)皮帶用手盤動(dòng)電機(jī)及設(shè)備，沒(méi)有異常沉重的現(xiàn)象，將兩臺(tái)5.5KW拖動(dòng)的電機(jī)互換，發(fā)現(xiàn)還是原來(lái)的變頻器報(bào)警，則確定是變頻器出了問(wèn)題。 類比法,不僅可以用在檢查機(jī)器內(nèi)部回路,也可以用于現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的判別.

3備板置換檢查法：利用備用的電路板或同型號(hào)的電路板確認(rèn)故障，縮小檢查范圍是非常行之有效的方法。若是控制板出問(wèn)題常常只有更換別無(wú)他法，因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶幾乎不會(huì)得到原理圖及布置圖，從而很難作到芯片級(jí)維修。電源板及驅(qū)動(dòng)板等控制板以外的電路板是可以修理的，其他章節(jié)會(huì)進(jìn)一步介紹.這里主要介紹控制板的置換。
〖例 1〗三墾MF15KW變頻器確認(rèn)控制板損壞，手頭沒(méi)有15KW的主控板，于是將一臺(tái)主回路報(bào)廢的MF2.2KW的主控板換上，但是必須要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。首先打開參數(shù)90，寫入“7831”，確認(rèn)后，變頻器顯示“PASS”，再確認(rèn)，寫入“28”（28代表15KW），再把參數(shù)恢復(fù)出廠值（參數(shù)36寫入1），這樣控制板就換完了。
下面介紹幾個(gè)品牌控制板容量的改寫方法 僅供參考
品牌及型號(hào) 密碼參數(shù) 密碼 容量參數(shù)
三墾MF 無(wú) 7831 90 =(2.2KW 23, 3.7KW-24, 7.5KW-26 ….
15KW-28 ,22KW-30 ,30KW-31 45KW-33 ,75KW-35, 110KW-37…）
三墾 IH CD900=1 365 CD202 較數(shù) 功率
富士 G9 P9 無(wú) Stop Prog Reset 同時(shí)按 C05 0=G9 1=P9 C07 電壓等級(jí)
C08=（5.5KW—10,15KW—13,18.5KW—14… 30KW--16, 45KW—17,55KW—18…
西門子MDV 復(fù)合參數(shù)密碼 P12=196.5 P13=41.2 P99=1
P850 15KW=12 18.5KW=13 22KW=14

4隔離檢查法：有些故障常常難于判斷發(fā)生在那個(gè)區(qū)域，采取隔離的辦法就可以將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，較快地找出故障原因。
〖例 1〗維修一臺(tái)英泰變頻器，現(xiàn)象是上電后無(wú)顯示，并伴有嘀--嘀的聲音。憑經(jīng)驗(yàn)可斷定開關(guān)電源過(guò)載，反饋保護(hù)起作用關(guān)斷開關(guān)電源輸出，并且再次起振再次關(guān)斷而產(chǎn)生的嘀—嘀聲。首先去掉控制面板，上電發(fā)現(xiàn)依然如故，再逐個(gè)斷開各組電源的二極管，最后發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇用的15V有問(wèn)題。可是風(fēng)扇并沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，不應(yīng)該是風(fēng)扇本身問(wèn)題，看來(lái)是風(fēng)扇**的問(wèn)題。最后發(fā)現(xiàn)15V的濾波電容特性不對(duì)，拆掉濾波電容測(cè)量，果然是老化了。換上新的電容就修復(fù)了。

5直觀檢查法：就是發(fā)揮人的手、眼、耳、鼻的感知器官來(lái)尋找出故障原因。這種方法常用并且首先使用?！跋韧庠賰?nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障時(shí)應(yīng)該先采用望、聞、問(wèn)、摸的方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種直觀法可以*找到原因，否則會(huì)浪費(fèi)不少時(shí)間，甚至無(wú)從下手。利用視覺可以線路元件的連接是否松動(dòng)，斷線接觸器觸電是否燒蝕，壓力是否時(shí)常，發(fā)熱元件是否過(guò)熱變色，電解電容是否膨脹變形，耐壓元件是否有明顯的擊穿點(diǎn)。上電后聞一聞是否有焦糊的味道，用手摸發(fā)熱元件是否燙手。很重要的是還要問(wèn),問(wèn)用戶故障發(fā)生的過(guò)程,有助于分析問(wèn)題的原因,便于直接*要害.有時(shí)問(wèn)問(wèn)**也是個(gè)捷徑。
〖例 2〗一臺(tái)三墾IP 55KW變頻器在保修期內(nèi)損壞，上電無(wú)顯示。打開機(jī)器蓋子，仔細(xì)的觀察各個(gè)部分，發(fā)現(xiàn)充電電阻燒壞，接觸器線圈燒斷而且外殼焦糊。經(jīng)過(guò)追問(wèn)，原來(lái)用戶電源電壓低，變頻器常常因?yàn)榍穳和C(jī)，就專門給變頻器配了一個(gè)升壓器。但是用戶并沒(méi)有注意到在夜間電壓會(huì)恢復(fù)正常，結(jié)果首先燒壞接觸器然后燒壞充電電阻。由于整流橋和電解電容耐壓相對(duì)較高而幸免于難。更換損壞器件修復(fù)。

6升降溫檢查法：此法對(duì)于一些特殊的故障非常見效。人為地給一些溫度特性較差的元件加溫或降溫，產(chǎn)生“病癥”或消除“病癥來(lái)查找故障原因
〖例 3〗有一臺(tái)英泰變頻器故障。用戶反映該變頻器經(jīng)常參數(shù)初始化停機(jī)，一般重新設(shè)定參數(shù)后20分鐘到30分鐘故障重現(xiàn)。首先我認(rèn)為該故障應(yīng)該與溫度有關(guān)，因?yàn)檫\(yùn)行到這個(gè)時(shí)間后變頻器溫度會(huì)升高的。我用熱風(fēng)焊臺(tái)加熱熱敏電阻，當(dāng)加熱到風(fēng)扇啟動(dòng)的溫度時(shí)，觀察到控制面板的LED忽然掉電然后又亮起來(lái)接下來(lái)忽明忽暗的閃動(dòng)，拿走熱風(fēng)30秒后控制板的LED不再閃動(dòng)，而是正常的顯示。采用隔離法拔掉所有的風(fēng)扇插頭，再次加溫實(shí)驗(yàn)，故障消除。檢查到風(fēng)扇全部短路?？磥?lái)是溫度到了以后，控制板給出風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，結(jié)果短路的風(fēng)扇造成開關(guān)電源過(guò)載關(guān)閉輸出，控制板*失電而參數(shù)存儲(chǔ)錯(cuò)誤，造成參數(shù)復(fù)位。換掉風(fēng)扇，問(wèn)題解決。

7破壞檢查法：就是采取某種手段，取消內(nèi)部保護(hù)措施，模擬故障條件破壞有問(wèn)題的器件。令故障的器件或區(qū)域凸現(xiàn)出來(lái)。首先聲明這種方法要有十分的把握來(lái)控制事態(tài)的發(fā)展，也就是維修者心理要明了較嚴(yán)重的破壞程度是什么狀態(tài)，能否接受較嚴(yán)重的進(jìn)一步損壞，并且有控制手段，避免較嚴(yán)重的破壞。
〖例 1〗修理變頻器當(dāng)中，遇到一個(gè)開關(guān)電源故障的變頻器，他的保護(hù)回路動(dòng)作，可以斷定變壓器輸出端有短路支路，可是靜態(tài)無(wú)法測(cè)量出故障點(diǎn)。我們利用破壞法來(lái)找到靜態(tài)無(wú)故障的器件。首先斷開保護(hù)回路的反饋信號(hào)，令其失去保護(hù)功能，然后接通直流電源，要求利用調(diào)壓器從0v慢慢升高直流電壓，觀察相關(guān)器件。發(fā)現(xiàn)有煙冒出，立刻關(guān)掉電源，同時(shí)利用電阻短路直流濾波電容*放電。冒煙的是風(fēng)扇電源的整流二極管，原來(lái)風(fēng)扇已經(jīng)短路性損壞了，而該風(fēng)扇的控制開關(guān)信號(hào)一直為開狀態(tài)（器件短路造成高電平開狀態(tài)），只要開關(guān)電源輸出正常電壓，風(fēng)扇就短路風(fēng)扇電源，造成開關(guān)電源保護(hù)。而在靜態(tài)測(cè)量時(shí),又測(cè)不到風(fēng)扇的短路狀態(tài)。

德陽(yáng)西門子變頻器代理商公司在各種工業(yè)控制系統(tǒng)中，隨著變頻器等電力電子裝置的廣泛使用，系統(tǒng)的電磁干擾（emi）日益嚴(yán)重，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)(即電磁兼容emc)已經(jīng)變得越來(lái)越重要。變頻器系統(tǒng)的干擾有時(shí)能直接造成系統(tǒng)的硬件損壞，有時(shí)雖不能損壞系統(tǒng)的硬件，但常使微處理器的系統(tǒng)程序運(yùn)行失控，導(dǎo)致控制失靈，從而造成設(shè)備和生產(chǎn)事故。因此，如何提高系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性是自動(dòng)化裝置研制和應(yīng)用中不可忽視的重要內(nèi)容，也是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵之一。談到變頻器的抗干擾問(wèn)題，首先要了解干擾的來(lái)源、傳播方式，然后再針對(duì)這些干擾采取不同的措施。



一、變頻器干擾的來(lái)源
首先是來(lái)自外部電網(wǎng)的干擾。電網(wǎng)中的諧波干擾主要通過(guò)變頻器的供電電源干擾變頻器。電網(wǎng)中存在大量諧波源如各種整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備，非線性負(fù)載及照明設(shè)備等。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(duì)電網(wǎng)中其它設(shè)備產(chǎn)生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來(lái)自被污染的交流電網(wǎng)的干擾后若不加處理，電網(wǎng)噪聲就會(huì)通過(guò)電網(wǎng)電源電路干擾變頻器。供電電源的干擾對(duì)變頻器主要有(1)過(guò)壓、欠壓、瞬時(shí)掉電(2)浪涌、跌落 (3)尖峰電壓脈沖 (4)射頻干擾。
1、 晶閘管換流設(shè)備對(duì)變頻器的干擾
當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有容量較大的晶閘管換流設(shè)備時(shí)，由于晶閘管總是在每相半周期內(nèi)的部分時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，*使網(wǎng)絡(luò)電壓出現(xiàn)凹口，波形嚴(yán)重失真。它使變頻器輸入側(cè)的整流電路有可能因出現(xiàn)較大的反向回復(fù)電壓而受到損害，從而導(dǎo)致輸入回路擊穿而燒毀。
2、 電力補(bǔ)償電容對(duì)變頻器的干擾
電力部門對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的要求，為此，許多用戶都在變電所采用集中電容補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)提高功率因數(shù)。在補(bǔ)償電容投入或切出的暫態(tài)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)電壓有可能出現(xiàn)很高的峰值，其結(jié)果是可能使變頻器的整流二極管因承受過(guò)高的反向電壓而擊穿。
其次是變頻器自身對(duì)外部的干擾。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來(lái)說(shuō)是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波對(duì)同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。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)模式且作高速切換時(shí)，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此變頻器對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其它的電子、電氣設(shè)備來(lái)說(shuō)是一電磁干擾源。
變頻器的輸入和輸出電流中，都含有很多高次諧波成分。除了能構(gòu)成電源無(wú)功損耗的較低次諧波外，還有許多頻率很高的諧波成分。它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對(duì)變頻器本身和其它設(shè)備的干擾信號(hào)。
（1）輸入電流的波形 變頻器的輸入側(cè)是二極管整流和電容濾波電路。顯然只有電源的線電壓ul大于電容器兩端的直流電壓ud時(shí)，整流橋中才有充電電流。因此，充電電流總是出現(xiàn)在電源電壓的振幅值附近，呈不連續(xù)的沖擊波形式。它具有很強(qiáng)的高次諧波成分。有關(guān)資料表明，輸入電流中的5次諧波和7次諧波的諧波分量是較大的，分別是50hz基波的80％和70％。
（2）輸出電壓與電流的波形 絕大多數(shù)變頻器的逆變橋都采用spwm調(diào)制方式，其輸出電壓為占空比按正弦規(guī)律分布的系列矩形式形波；由于電動(dòng)機(jī)定子繞組的電感性質(zhì)，定子的電流十分接近于正弦波。但其中與載波頻率相等的諧波分量仍是較大的。
二、干擾信號(hào)的傳播方式
變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波，由于功率較大，對(duì)系統(tǒng)其它設(shè)備干擾性較強(qiáng)，其干擾途徑與一般 電磁干擾途徑是一致的，主要分傳導(dǎo)(即電路耦合)、電磁輻射、感應(yīng)耦合。具體為:首先對(duì)周圍的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;其次對(duì)直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，使得電機(jī)鐵耗和銅耗增加;并傳導(dǎo)干擾到電源，通過(guò)配電網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)給系統(tǒng)其它設(shè)備;最后變頻器對(duì)相鄰的其它線路產(chǎn)生感應(yīng)耦合，感應(yīng)出干擾電壓或電流。同樣，系統(tǒng)內(nèi)的干擾信號(hào)通過(guò)相同的途徑干擾變頻器的正常工作。
（1） 電路耦合方式 即通過(guò)電源網(wǎng)絡(luò)傳播。由于輸入電流為非正弦波，當(dāng)變頻器的容量較大時(shí)，將使網(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生畸變，影響其他設(shè)備工工作，同時(shí)輸出端產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)銅損、鐵損大幅增加，影響了電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。顯然，這是變頻器輸入電流干擾信號(hào)的主要傳
播方式。
（2） 感應(yīng)耦合方式 當(dāng)變頻器的輸入電路或輸出電路與其他設(shè)備的電路挨得很近時(shí)，變頻器的高次諧波信號(hào)將通過(guò)感應(yīng)的方式耦合到其他設(shè)備中去。感應(yīng)的方式又有兩種：
a、電磁感應(yīng)方式，這是電流干擾信號(hào)的主要方式；
b、靜電感應(yīng)方式，這是電壓干擾信號(hào)的主要方式。
（3） 空中幅射方式 即以電磁波方式向空中幅射，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。
三、變頻調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾對(duì)策
根據(jù)電磁性的基本原理，形成電磁干擾(emi)須具備三要素:電磁干擾源、電磁干擾途徑、對(duì)電磁干擾敏感的系統(tǒng)。為防止干擾，可采用硬件抗干擾和軟件抗干擾。其中，硬件抗干擾是應(yīng)用措施系統(tǒng)較基本和較重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來(lái)抑制干擾，其總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對(duì)系統(tǒng)的藕合通道、降低系統(tǒng)干擾信號(hào)的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽、接地等方法。
1、 所謂干擾的隔離，是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來(lái)，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。在變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中，通常是電源和放大器電路之間電源線上采用隔離變壓器以免傳導(dǎo)干擾，電源隔離變壓器可應(yīng)用噪聲隔離變壓器。
2、 在系統(tǒng)線路中設(shè)置濾波器的作用是為了抑制干擾信號(hào)從變頻器通過(guò)電源線傳導(dǎo)干擾到電源從電動(dòng)機(jī)。為減少電磁噪聲和損耗，在變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器;為減少對(duì)電源干擾，可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設(shè)備，可在電源線上設(shè)置電源噪聲濾波器以免傳導(dǎo)干擾。在變頻器的輸入和輸出電路中，除了上述較低的諧波成分外，還有許多頻率很高的諧波電流 ，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對(duì)其他設(shè)備的干擾信號(hào)。濾波器就是用于削弱頻率較高的諧波分量的主要手段。根據(jù)使用位置的不同，可分為:
(1) 輸入濾波器 通常又有兩種：
a、 線路濾波器 主要由電感線圈構(gòu)成。它通過(guò)增大線路在高頻下的阻抗來(lái)削弱頻率較高的諧波電流。
b、 輻射濾波器 主要由高頻電容器構(gòu)成。它將吸收掉頻率很高的、具有輻射能量的諧波成分。
(2) 輸出濾波器 也由電感線圈構(gòu)成。它可以有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分。非但起到抗干擾的作用，且能削弱電動(dòng)機(jī)中由高次諧波諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。對(duì)于變頻器輸出端的抗干擾措施，必須注意以下方面：
a、 頻器的輸出端不允許接入電容器，以免在逆變管導(dǎo)通（關(guān)斷）瞬間，產(chǎn)生峰值很大的充電（或放電）電流，損害逆變管；
b、 輸出濾波器由lc電路構(gòu)成時(shí)，濾波器內(nèi)接入電容器的一側(cè)，必須與電動(dòng)機(jī)側(cè)相接。
3、 屏蔽干擾源是抑制干擾的效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，不讓其電磁干擾泄漏;輸出線用鋼管屏蔽，特別是以外部信號(hào)控制變頻器時(shí)，要求信號(hào)線盡可能短(一般為20m以內(nèi))，且信號(hào)線采用雙芯屏蔽，并與主電路線(ac380v)及控制線(ac220v)完全分離，決不能放于同一配管或線槽內(nèi)，周圍電子敏感設(shè)備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。
4、正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來(lái)干擾，又能降低設(shè)備本身對(duì)外界的干擾。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)電源零線(中線)、地線(保護(hù)接地、系統(tǒng)接地)不分、控制系統(tǒng)屏蔽地(控制信號(hào)屏蔽地和主電路導(dǎo)線屏蔽地)的混亂連接，大大降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
對(duì)于變頻器，主回路端子pe(e、g)的正確接地是提高變頻器抑制噪聲能力和減小變頻器干擾的重要手段，因此在實(shí)際應(yīng)用中一定要非常重視。變頻器接地導(dǎo)線的截面積一般應(yīng)不小于2.5mm2，長(zhǎng)度控制在20m以內(nèi)。建議變頻器的接地與其它動(dòng)力設(shè)備接地點(diǎn)分開，不能共地。
5、采用電抗器
在變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波分量（5次諧波、7次諧波、11次諧波、13次諧波等所）所占的比重是很高的，它們除了可能干擾其他設(shè)備的正常運(yùn)行之外，還因?yàn)樗鼈兿牧舜罅康臒o(wú)功功率，使線路的功率因數(shù)大為下降。在輸入電路內(nèi)串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。根據(jù)接線位置的不同，主要有以下兩種：
（1） 電抗器 串聯(lián)在電源與變頻器的輸入側(cè)之間。其主要功能有：
a、 通過(guò)抑制諧波電流，將功率因數(shù)提高至（0.75-0.85）；
b、 削弱輸入電路中的浪涌電流對(duì)變頻器的沖擊；
c、 削弱電源電壓不平衡的影響。
（2）直流電抗器 串聯(lián)在整流橋和濾波電容器之間。它的功能比較單一，就是削弱輸入電流中的高次諧波成分。但在提高功率因數(shù)方面比交流電抗器有效，可達(dá)0.95，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等優(yōu)點(diǎn)。
6、理布線
對(duì)于通過(guò)感應(yīng)方式傳播的干擾信號(hào)，可以通過(guò)合理布線的方式來(lái)削弱。具體方法有：
（1）設(shè)備的電源線和信號(hào)線應(yīng)量遠(yuǎn)離變頻器的輸入、輸出線；
（2） 其他設(shè)備的電源線和信號(hào)線應(yīng)避免和變頻器的輸入、輸出線平行；
通過(guò)對(duì)變頻器應(yīng)用過(guò)程中干擾的來(lái)源和傳播途徑的分析，提出了解決這些問(wèn)題的實(shí)際對(duì)策，隨著新技術(shù)和新理論不斷在變頻器上的應(yīng)用，重視變頻器的emc要求，已成為變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用必須面對(duì)的問(wèn)題，也是變頻器應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵之一。變頻器存在的這些問(wèn)題有望通過(guò)變頻器本身的功能和補(bǔ)償來(lái)解決。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和社會(huì)環(huán)境對(duì)變頻器的要求不斷提高，滿足實(shí)際需要的真正“綠色”變頻器也會(huì)不久面世。我們相信變頻器的emc問(wèn)題一定會(huì)得到有效解決。




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