变频器输入侧技术参数有输入电压、相数、频率;输出侧技术参数有额定输出电压、额定电流、额定容量、容量、频率精度、频率分辨率、防护等级等性能指标。
1、变频器输入侧的额定数据
①输入电压U(IN)。即侧的额定工作电压。在我国,低压变频器的输入电压通常为380V(三相)和220V(单相)。此外,变频器还对输入电压的允许波动范围做出规定,如±10%、-15%~+10%等。
②相数:单相、三相。
③频率f(IN)。即电源频率(常称工频),我国为50Hz。频率的允许波动范围通常规定±5%。
2、变频器输出侧的额定数据
①额定输出电压U(N)。因为变频器的输出电压要随频率而变,所以,U(N)定义为输出的最大电压。由额定工作电压决定,通常和输入电压U(IN)相等。
②额定电流I(N)。变频器允许长时间输出的最大电流。
③额定容量S(N)。由额定线电压U(N)和额定线电流I(N)的乘积决定,S(N)=1.732×U(N)×I(N)。
④容量P(N)。在连续不变负载中,允许配用的最大容量。
注意:在生产机械中,电动机的容量主要是根据发热状况来定的。在变动负载、断续负载及短时负载中,只要温升不超过允许值,电动机是允许短时间(几分钟或几十分钟)过载的,而变频器则不允许。所以,在选用变频器时,应充分考虑负载的工况。
⑤过载能力。指变频器的输出电流允许超过额定值的倍数和时间,由逆变模块决定。大多数变频器的过载能力规定为150%、1min;180%、5s。可见,变频器的允许过载时间与电机的允许过载时间相比是微不足道的。
另外,还有频率精度、频率分辨率、防护等级等性能指标。
在现代工业控制系统中,多采用微机或者控制技术,在系统设计或者改造过程中,一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,因此需要采取下述必要措施。 ①良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,应单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将、I/0接口屏蔽层与控制板的控制地相连。 ②给微机控制板输入加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,可以有效抑制传导干扰。另外,在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通基站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。 ③给变频器输入端加装EMI滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100m的场合,需要在变频器侧添加交流输出电抗器,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。值得注意的是在不添加交流输出电抗器时,如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布,容易出现过流。当然在实际应用中一般采取其中的一种或者几种方法。 ④对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1m,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用对v/f转换光隔离,再采用频率设定输入的方法。