l
caboVEV
变频器电缆产生的电压尖峰
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3、直流电抗器
用于减少输入电流的高次谐波，提高功率因数。
电感量一般为变频器输入侧交流电抗器3%阻抗电感量的2
~
3 倍，最少也要1.7倍。90kW变频器 L=0.246~0.369mH,
选0.2mH
。 4、滤波器用于抑制变频器产生的电磁干扰噪声的传递，也可抑制外界 的电磁干扰、瞬时冲击和浪涌电压对变频器的干扰。
（1）线路滤波器：串在控制回路输入侧，抑制外部干扰。
（2）输入滤波器：并（串）联在变频器输入侧，由高频电容 和电感线圈组成，用于降低沿电源线传输的高频干扰信号。
（3）输出滤波器：串（并）接在变频器的输出侧，由电感线 圈和高频电容组成，抑制变频器输出的
du/dt
电压，减小输出谐 波。www.PLCworld.cn
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滤波器对干扰信号的抑制，很多时候是把干扰信号通过滤波器 内部的接地电容
(Y
电容)
对地短路而起作用，所以滤波器的接地导线 上有很大的短路电流(
相对于干扰信号而言)
。因此滤波器安装时一 定要有良好的接地。一般的滤波器都是金属外壳，如果可能，应把 滤波器外壳直接和机箱的金属部分良好接触，并且整个机箱或是系 统的接地电阻应尽可能低。禁止将输入滤波器使用在变频器输出端 。www.PLCworld.cn
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三相双级输入滤波器外形及电路图 单相双级输入滤波器外形及电路图
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三相输出滤波器外形及电路图
三相多级输入滤波器外形及电路图
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变 频 器
滤 波 器
三相输出脉冲限制滤波器外形及电路图
典型电路接线图
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5
、漏电断路器输出波形为非正弦波，载频较高，漏电流存在。载频越高；电缆
越长，漏电流越大。
①按动作灵敏度可分为： 高灵敏度：漏电动作电流
30mA
以下：中灵敏度：
30~1000mA
；低灵敏度：1000mA
以上。②按动作时间 可分为： 快速型：漏电动作时间小于0.ls
；延时型：动作时间大于0.1s
，在0.1-2s
之间。变频器使用漏电断路器时应使用中中灵敏度，动作
电流
30~1000mA
，延时型：动作时在0.1~2s
之间。三相输出正弦波滤波器外形及电路图
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四、系统基本设计方法
（
一）了解系统概况1
、概况供电质量､ 工作方式､ 应用环境､ 新增或设备改造､ 控制方 式（手动
/
自动､ 本地/
远地､ 是否联网通信等）设备改造应确认电动机的额定功率､ 额定电压､ 额定电流､
电机的负载特性､ 工作制､ 运行方式､ 工作环境､ 防护等级
EMC
等级､ 变频控制柜安装位置及与电动机实际走线的距离､ 变频控制柜与原有电气系统的关系､ 需要引入传感器的信号 参数及采样地点､ 另外还需要考虑接地
电磁干扰､ 电磁辐射､ 防雷等。
由生产工艺的要求和目前技术上能实现手段、建立系统、技
术方案
<
文字说明，原理框图>
，并估算系统造价。www.PLCworld.cn
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通常接如断路器，智能断路器DW45、DW40、DW914、DW18、DW18等，按变频 器起动电流的1.5
~
1.7倍选取。直接接至电机，若接入交流接触器，须保证交流接触器首先吸合后再起停变 频器；不允许接入电容（
EPS
电源）也不允许接入电容式单相电动机。AC-1无感或微感负载，如照明，电阻炉；AC-2用于绕线式电动机的 起动和停止（转子电阻的分断）；AC-3鼠笼异步电动机的运转和运行中 的分断；AC-4鼠笼异步电动机的起动、反接制动、反转和电动。
（3） 热继电器（不能用电机保护器）按电动机或被保 护电路额定电流的1
~
1.15倍选取。（4）电流互感器及电流表：
考虑变频器输出频率的变化，降低仪表测量误差。电流测量用电磁 式仪表。变频器的输出侧用普通互感器可满足测量精度要求。
互感器正常运行时激磁电流设计得很小，普通互感器用于50Hz频率 附近时，其电流误差非常小。通过实际检测对比，当变频器输出频率在 10
~
50Hz之间变化时，误差在1.27%
以下。用整流式仪表测量时，变频器的输出频率在
19~50Hz
之间变化，仪表的指示误差为69.7%~16.66%
，且为负误差。www.PLCworld.cn
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由于变频器的输入电流一般不大于输出电流，因此输
入侧设置电流监视的意义不大。对于轻载运行的变频器或 大容量变频器在低频运行时，其输入侧电表指示无精度。
（5）电动机
恒转矩负载下长期的低速运行外部加装恒速风扇。电动机风扇的效 率较低，仅20%
~
30%，采用机翼型的风扇效率可达67%。如55kW电动机原风 扇的功率为1.72kW，高效风扇为0.48kW，减小1.24kW；100kW电动机原风扇 的功率为2.24kW
，高效风扇为0.32kW
，减小1.92kW
。（6）电力电缆
a、电源侧电缆：三芯或四芯屏蔽电缆，屏蔽层的传 输阻抗，在100MHz范围内，传输阻抗必须等于或小于1 /m。
b、电动机侧电缆：三芯或四芯屏蔽电缆，屏蔽层的传输阻抗，在 100MHz范围内，传输阻抗必须等于或小于100m /m。
Ω Ω
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C、变频专用电缆：
变频专用电缆能有效抑制变频器产生的高次谐波，电 磁波对输入电源网络及附近电子设备、仪表、无线电、传感 器、自控装置的干扰，又能防止外界电磁场、电磁波对变 频控制系统的影响。技术条件：
频率范围：0
~
300Hz；设计长度：宜小于100m；
截面积选择比常规电缆大一倍；
电缆芯线工作温度不高于90 C；
电缆敷设时环境温度不低于0 C；
电缆的弯曲半径不小于20D，D为电缆外径（mm）；
型号：BPVVP、BP-YJVP、ZR-BPYJVP等
°
°
°
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变频器专用电缆
(
俗称3
大3
小加屏蔽)
WDZ-BPYJVP1-2 3
×150+3
×25
；WDZ-BPYJVP1-2 3
×50+3
×10
；WDZ-BPYJVP1-2 3
×2.5+3
×0.5
1
、产品特点及用途:
本产品适用于交流额定电压
0.6/1KV
及以下变频控制系统作供电电缆或电气连接，产品具有较强的耐电压冲击性，能经受变频时的 脉冲电压，电缆具有良好的屏蔽性，并有效消除电磁干扰，降低变 频电机噪音，保证系统稳定运行。广泛用于冶金、电力、造纸机械
.
石化等行业。（
1
）产品具有结构对称的形式。（
2
）产品具有均匀的阻抗。（
3
）产品具有优良的抗干扰性能。产品具有良好的屏蔽结构(a)
确保一定厚度的屏蔽层；www.PLCworld.cn
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(b)
采用双层屏蔽复合结构，良好的屏蔽有效防止了外界电磁场 的干扰。4
、屏蔽层同心导体内电流总和为零，不对外界产生电磁干扰。5
、变频电缆作为工业用电缆的一种，同时还具备相应电缆的性能要求，当变频电缆用作变频电动机动力传输用时，其常规电气性 能符合电力电缆规范的规定。
6
、考虑到变频电缆需具备的电气性能，变频电缆常采用HDPE/pp
为绝缘，这样有助于降低产品的工作电容，提高产品的绝缘电阻，提高产品的耐电压特性。
7.
当变频电缆需具备相关的阻燃或耐火特征时，采用阻燃聚烯烃绝缘结构，采用云母耐火层绕包，铜丝编织等。
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（二）控制与检测电路设计
1、变频器外部控制电路设计（SB70变频器）
（1）输入端子：数字6路输入
输入端子都采用智能端子（可设定）
数字输入端子
[X1-X6]
智能端子(
可设定)
用户可以从以下选择功能定义在6个端子上
:
1~8
多段速选择；9~11
加减速时间选择；12
外部故障输入；13
故障复位；14
、15
正、反转点动；16
紧急停车；17
运行禁止；18
自由停车；19
、20
电动电位器；22~31PLC
功能；32
辅助给定通道禁止；33
运行中断；34
停 机直流制动；35PID
禁止；36PID
参数2
选择；37~39
三线式起/
停选择；40
； 模拟量给定频率保持；41
加、减速禁止；42
运行信号切换；43
给定频率切 换至AI1
；44
给定频率切换至算术单元1
；45
速度/
转矩控制选择；46~48
多 段PID
选择；49
零伺服指令；50~52
计数器、计米器预置、清零；53
、54
摆频投入/
复位www.PLCworld.cn
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[
继电器输出]
智能端子(
功能可选) [Y1
、Y2]
智能端子(
功能可选)
用户可从以下选择功能定义在Y1、Y2和输出继电器上
0
运行准备；1
运行；2
频率到达；3
、4
频率水平检测信号；5
故障；6
抱闸 制动；7
电机负载过重；8
电机过载；9
欠压；10
外部过障；11
过障自复位 过程中；12
瞬时停电在上电过程中；13
报警；14
反转运行；15
停机；16
运 行中断；17
操作面板有效；18
转矩限幅；19
频率上限限制；20
频率下限限 制；21
再生状态；22
零速运行；23
零伺服结束；24~27PLC
运行状态；28~29
上位机数字量；30
摆频限制中；31~32
计数值到达；33
计米设定值 到达；34~39
正反逻辑后；40~44
（X7~X11)
扩展端子；45
、46FWD
、REV
正反逻辑后；47
、48
比较器1
、2
输出；49~52
逻辑单元1~4
输出；53~56
定时器1~4
输出；57
、58
编码器A
、B
通道；59PF1
端子状态；60
占空比为50%
脉冲，用于卷绕控制时卷径计算。（2）数字输出端子（2~3）路输出
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[PFI]
脉冲输入[ AI1
、AI2]
模拟输入从以下设置
:
F6-22:100%对应的PFI频率；F6-23：0%对应的PFI频率；
F6-25:PFI滤波时间
从以下选择：F6-00
0:0
~10V
或0~20mA
；1:1
0~0V
或20~0mA
；2:2~10V
或4~20mA
；3:10~2V
或20~4mA
；4:-10V~10V
或-20~20mA
；5:10~-10V
或20~-20mA
； 6:0~10V或0~20mA（-100%~100%）； 7:10~0V或20~0mA（-100%~100%）从以下设置：
Fb-09模拟输入掉线动作:0不动作；1报警，按掉线前10s平均运行 频率运行；2报警，按FB-10掉线模拟输入的强制频率运行；3自由停车
Fb-10掉线模拟输入的强制频率0.00Hz
~
最大频率（3）模拟量及脉冲输入：模拟（2~4）路输入
模拟输入掉线保护
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（4）模拟量及脉冲输出：模拟2路输出
[PFO]
脉冲输出功能选择[AO1
、AO2]
模拟输出[PFO]
输出方式从以下设定
:
运行频率、给定频率、输出电流、输出电压、输出功率、直流电压 输出转矩、PID给定值、PID反馈值、PID输出值、算术单元输出、低通
滤波器输出等37项设置
从以下设定
:
运行频率、给定频率、输出电流、输出电压、输出功率、直流电压 输出转矩、PID给定值、PID反馈值、PID输出值、算术单元输出、低通
滤波器输出等37项设置
从以下选择：
F6-26输出脉冲调制方式；F6-27对应PFO 100%的频率（0
~
50000）；F6-28对 应PFO 0%的频率；F6-29\30对应PFO的占空比（0.0~100.0%
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使用在电气控制系统，为掌控变频器的运行状态，一般数字 输出变频器“运行”，“故障”，模拟输出变频器的“运行频 率”，“运行电流”。注意不归零和精度的问题。
2､ 变频调速系统隔离技术
电路的隔离的主要目的是通过隔离元件将干扰信号的路径切 断，达到抑制噪声干扰的效果。其方法有：数字电路隔离法、
电路的隔离的主要目的是通过隔离元件将干扰信号的路径切 断，达到抑制噪声干扰的效果。其方法有：数字电路隔离法、