【正文】 而使其感應(yīng)互相抵消。 3）采用光電隔離的方法，可以消除共模干擾。 4）使用屏蔽線時(shí)，屏蔽層只一端接地。因?yàn)槿魞啥私拥?，由于接地電位差在屏蔽層?nèi)會(huì)流過(guò)電流而產(chǎn)生干擾，因此只要一端接地即可防止干擾。 無(wú)論是為了抑制常態(tài)干擾還是抑制共模干擾，都還應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)： （ 1）輸入線路要盡量短。 （ 2）配線時(shí)避免和動(dòng)力線接近，信號(hào)線與動(dòng)力線分開(kāi)配線，把信號(hào)線放在有屏蔽的金屬管內(nèi)，或者動(dòng)力線和信號(hào)線分開(kāi)距離要在 40cm 以上。 （ 3）為了避免信號(hào)失真，對(duì)于較長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)要注意阻抗匹配 。 18 5 變頻控制系統(tǒng) 變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 除了前面討論的幾點(diǎn)以外，在變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中還要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。 （ 1）在設(shè)備排列布置時(shí)，應(yīng)該注意將變頻器單獨(dú)布置，盡量減少可能產(chǎn)生的電磁輻射干擾。在實(shí)際工程中，由于受到房屋面積的限制往往不可能有單獨(dú)布置的位置，應(yīng)盡 量將容易受干擾的弱電控制設(shè)備與變頻器分開(kāi)，比如將動(dòng)力配電柜放在變頻器與控制設(shè)備之間。 （ 2）變頻器電源輸入側(cè)可采用容量適宜的空氣開(kāi)關(guān)作為短路保護(hù)，但切記不可頻繁操作。由于變頻器內(nèi)部有大電容，其放電過(guò)程較為緩慢，頻繁操作將造成過(guò)電壓而損壞內(nèi)部元件。 （ 3）控制變頻調(diào)速電機(jī)啟 /停通常由變頻器自帶的控制功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，不要通過(guò)接觸器實(shí)現(xiàn)啟 /停。否則，頻繁的操作可能損壞內(nèi)部元件。 （ 4）盡量減少變頻器與控制系統(tǒng)不必要的連線，以避免傳導(dǎo)干擾。除了控制系統(tǒng)與變頻器之間必須的控制線外，其它如控制電源等應(yīng)分開(kāi)。由于控制系統(tǒng)及 變頻器均需要 24Ｖ直流電源，而生產(chǎn)廠家為了節(jié)省一個(gè)直流電源，往往用一個(gè)直流電源分兩路分別對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)供電，有時(shí)變頻器會(huì)通過(guò)直流電源對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，所以在設(shè)計(jì)中或訂貨時(shí)要特別加以說(shuō)明，要求用兩個(gè)直流電源分別對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)供電。 （ 5）注意變頻器對(duì)電網(wǎng)的干擾。變頻器在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高次諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響，使電網(wǎng)波型嚴(yán)重畸變，可能造成電網(wǎng)電壓降很大、電網(wǎng)功率因數(shù)很低，大功率變頻器應(yīng)特別注意。解決的方法主要有采用無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置以調(diào)節(jié)功率因數(shù)，同時(shí)可以根據(jù)具體情況在變頻器電源進(jìn)線側(cè)加電抗器以減少對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響， 而進(jìn)線電抗器可以由變頻器供應(yīng)商配套提供，但在訂貨時(shí)要加以說(shuō)明。 （ 6）變頻器柜內(nèi)除本機(jī)專用的空氣開(kāi)關(guān)外，不宜安置其它操作性開(kāi)關(guān)電器，以免開(kāi)關(guān)噪聲入侵變頻器，造成誤動(dòng)作。 （ 7）應(yīng)注意限制最低轉(zhuǎn)速。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)噪聲增大，電機(jī)冷卻能力下降，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大或滿載，可能燒毀電機(jī)。確需低速運(yùn)轉(zhuǎn)的高負(fù)荷變頻電機(jī)，應(yīng)考慮加大額定功率，或增加輔助的強(qiáng)風(fēng)冷卻。 （ 8）注意防止發(fā)生共振現(xiàn)象。由于定子電流中含有高次諧波成分，電機(jī)轉(zhuǎn)矩中含有脈動(dòng)分量，有可能造成電機(jī)的振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生共振，使設(shè)備出現(xiàn)故障。應(yīng)在預(yù)先找到負(fù)載固有的 共振頻率后，利用變頻器頻率跳躍功能設(shè)置，躲開(kāi)共振頻率點(diǎn)。 變頻器的 控制方式今后 的 幾個(gè) 發(fā)展 方面 變頻器是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的功率變換器。當(dāng)今的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域，總的發(fā)展趨勢(shì)是：驅(qū)動(dòng)的交流化，功率變換器的高頻化，控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。 19 經(jīng)歷大約 30 年的研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐，隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比越來(lái)越高，體積越來(lái)越小，而廠家仍然在 不斷地提高可靠性實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無(wú)公害化而做著新的努力。變頻器性能的優(yōu)劣，一要看其輸出交流電壓的諧波對(duì)電機(jī)的影響，二要看對(duì)電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù)，三要看本身的能量損耗（即效率）如何？這里僅以量大面廣的交 —直 —交變頻器為例，闡述它的發(fā)展趨勢(shì)： （ 1） 主電路功率開(kāi)關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化，開(kāi)關(guān)頻率不斷提高，開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)一步降低。 （ 2） 變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面 變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對(duì)低壓小容量的裝置常采用 6 脈沖變流器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多重化 12 脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對(duì)低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對(duì)于四象限運(yùn)行的傳動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量，網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器，同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動(dòng)的雙 PWM變頻器，對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波，減少對(duì)電網(wǎng)的公害。目前，低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。 （ 3） 脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM）控制、消除指定次數(shù)諧波的 PWM 控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）。 （ 4） 交流 電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動(dòng)態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開(kāi)發(fā)無(wú)速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。 （ 5） 微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng)，特別是交流電動(dòng)機(jī)高性能的控制需要存儲(chǔ)多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來(lái)，國(guó)外各大公司紛紛推出以 DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）為基礎(chǔ)的內(nèi)核，配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路，集成在單一芯片內(nèi)的稱為 DSP 單片電機(jī)控制器，價(jià)格大大降低，體積縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，使用便捷，可靠性提高。 DSP 和普通的單片 機(jī)相比，處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng) 10～ 15 倍，以確保系統(tǒng)有更優(yōu)越的控制性能。 數(shù)字控制使硬件簡(jiǎn)化，柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和監(jiān)視功能，使系統(tǒng)智能化（如有些變頻器具有自調(diào)整功能）。 （ 6） 交流同步電動(dòng)機(jī)已成為交流可調(diào)傳動(dòng)中的一顆新星，特別是永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)獲得無(wú)刷結(jié)構(gòu)，功率因數(shù)高，效率也高，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻 同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似，用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器，如采用交 —直 —交變壓變頻器時(shí)叫做 “直流無(wú)換向器電機(jī) ”或稱 “無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)（ BLDC） ”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器，現(xiàn)正開(kāi)發(fā)無(wú)轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制比異步電機(jī)簡(jiǎn)單。 20 結(jié)束語(yǔ) 以上通過(guò)對(duì)變頻器 原理的分析，以及各個(gè)分支電路圖的原理入手，然后在從變頻器的應(yīng)用上舉例，再由變頻器的參數(shù)分析，最后 運(yùn)行過(guò)程中存在的干擾問(wèn)題的分析，提出了解決這些問(wèn)題的實(shí)際方法 。隨著新技術(shù)和新理論不斷在變頻器上的應(yīng)用，變頻器應(yīng)用存在的這些問(wèn)題有望通過(guò)變頻器本身的功能和補(bǔ)償來(lái)解決。隨著工業(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”變頻器不久也會(huì)面世 謝 辭 在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成畢業(yè)論文的自始至終得到了老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷。 老師淵博的知識(shí)、高尚的品格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度感染了我。不但在做學(xué)問(wèn)上，更在為人上讓我受益匪淺。在此，謹(jǐn)此向張老師表示最衷心的感謝和最誠(chéng)摯的敬意 。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，得到了學(xué)院和實(shí)驗(yàn)室很多老師的悉心教導(dǎo)與資料提供，得到了同學(xué)、室友的熱情幫助 和支持 ，使我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)他們表示衷心感謝。 最后，感謝所有給我指導(dǎo)、關(guān)心、幫助和支持的人們 . 參考文獻(xiàn) 1 韓安榮 .通用變頻器及其應(yīng)用（第 2 版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 2 吳忠智，吳加林，變頻器應(yīng)用手冊(cè) [Z].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 3 王定華等 .電磁兼容性原理與設(shè)計(jì) [M].四川：電子科技大學(xué)出版社， 1995 4 電磁兼容性術(shù)語(yǔ)（ GB/T4365 1995） [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1996 5 張宗桐 .變頻器及其裝置的 EMC 要求 [J.，變頻器世界， 2022，（ 9） 6 鄭旭東，關(guān)鴻權(quán)，吳赤兵 .通用變頻器運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題及對(duì)策 [J].石化技術(shù)， 2022 目錄 21 一 緒論 二 變頻器簡(jiǎn)介 變頻器的原理 變頻器控制電路組成 自由地改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度 基本概念 變頻器的分類 變頻器中常用的控制方式 關(guān)于散熱的問(wèn)題 變頻器的應(yīng)用 變頻器參數(shù) 三 變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要 干擾源 及其危害 主要電磁干擾源 電磁干擾 的途徑 變頻器干擾的危害 諧 波和電磁輻射對(duì)電網(wǎng)及其它系統(tǒng)的危害 有關(guān)諧波的國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 四 抗電干擾的措施 在工程上采用抗干擾的措施 正確安裝 采用電抗器 減少變頻器諧波及電磁輻射對(duì)設(shè)備干擾的方法 使用隔離變壓器 使用濾波模塊或組件 選用具有開(kāi)關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備 作好信號(hào)線的抗干擾 五 變頻控制系統(tǒng) 變頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 變頻器的控制方式今后 的 幾個(gè)發(fā)展 方面 六 結(jié)束語(yǔ) 七 謝詞 八 參考文獻(xiàn) 22