摘  要：本文以台达KG系列变频器工程应用实际问题为例，介绍变频器的抗干扰技术；防止漏电断路器误跳脱技术；输入输出保护技术。技术原理和处理原则适用于一般变频器的工程应用。

关键词：变频器抗干扰  漏电断路器误动作  变频器输入输出保护

1 引言

   随着变频器的大规模工程应用，有各个技术等级和其它相关技术层面的大量工程人员需要掌握变频器应用技术。例如普通电气工人；例如初级电气工程师；例如机械工程师。同时，变频器也越来越多地应用到各种复杂的工程环境中去，书本中各种常规的技术常常难以解决变频器应用中的特殊问题。本文基于台达品牌KG系列变频器，针对3个变频器应用问题给出原理性的分析设计技术。技术原理实际上也适用其它变频器工程应用条件。

2 变频器抗干扰技术

变频器的干扰问题，一直困扰很多客户，在此将一些常见的干扰及排除方法，介绍给大家：

2.1常见干扰途径

（1）空中辐射方式。以电磁波的方式在空中传播。

（2）线路传播方式。主要通过电源网络传播。

（3）线间感应方式。电感产生的电磁感应或电容产生的静电感应通过线间感应的方式传播。

2.2干扰源的排除

（1）高频大功率的直流电焊机应远离变频器。电焊机自身的接地应良好。

（2）电磁铁的通断触点应加装RC突波吸收器。

（3）与变频器装在同一电柜中的接触器，要剔除劣质品。要选择开关低噪声，灭弧效

果好的产品。必要时也要加装RC突波吸收器。

（4）供电电源阻抗要低，以免附近有上百千瓦电器的启停，造成变频器输入电压产生

过高的瞬间突变。

（5）供电电源的相电压要平恒，以免导致220V单相输入的变频器在欠压或过压的状态

下工作。

（6）对用户厂的自发电系统，要求输出电源电压不要忽高忽低。要避免突变，要稳定。

2.3变频器抗干扰的常用措施

（1）变频器的E端要与控制柜及电机的外壳相连，要接保安地，接地电阻应小于100

Ω，可吸收突波干扰。

（2）变频器的输入或输出端加装电感式磁环滤波器。以台达KG系列变频器为例（还有

许多变频器品牌使用手册有规格提供），平性并绕3-4圈，有助于抑制高次谐波（此方法简单易行，价格低廉）。若需进一步加强抗干扰效果，可选台达变频器专用的符合EMC标准的滤波装置（台达变频器使用手册有规格提供）。

（3）上述磁环滤波器还可根据现场情况加绕在变频器控制信号端或模拟信号给定端的

进线上。

（4）装有变频器的电控柜中，动力线和信号线应分开穿管走线，金属软管应接地良好。

（5）模拟信号线要选用屏蔽线，单端在变频器处接仿真地。

（6）还可通过调整变频器的载频来改善干扰。频率越低，干扰越小，但电磁噪声越大。

（7）RS485通讯口与上位机相连一定要采用光电隔离的传输方式，以提高通信系统的抗

干扰性能。

（8）外配计算机或仪表的供电要和变频器的动力装置供电分开，尽量避免共享一个内

部变压器。

（9）在受干扰的仪表设备方面也要进行独立屏蔽，市场上的温控器、PID调节器、PLC、

传感器或变送器等仪表，都要加装金属屏蔽外壳并与保安地相连。必要时，可在此类仪表的电源进线端加装上述的电感式磁环滤波器。

3 防止变频器漏电断路器误误动作技术

我们在日常使用中踫到有在变频器输入电路中配置漏电保护器的，但是送电后漏电断路器经常会跳脱，原因又找不到，许多人都认为是变频器品质出了问题，其实这里面是有原因的，就这个问题做一个分析。

3.1漏电断路器额定电流设计

变频器输出是以PWM(脉宽调制，类似高速开关)方式控制，因此会发生高频率的漏电电流，若要在变频器一次侧加装一般漏电断路开关时，建议请以每台变频器选择200mA以上的感度电流且动作时间为0.1秒以上的漏电断路关开使用，但不保证该漏电断路关开一定不会跳脱，必须考虑下列各因素才能决定系统漏电电流之大小，并选定适当的漏电断路开关及必要措施来改善送电后漏电断路器跳脱之现象。

一般漏电断路开关之额定电流选择计算公式如下（参见图1）：

I△n ≧ 10*〔Ig1+Ign+3*(Ig2+Igm)〕

Ig1、Ig2：商业运转时电缆线之漏电电流。

Ign：变频器输入侧噪声滤波器之漏电电流。

Igm：商业运转时马达之漏电电流。

由上述公式之相关变动参数得知，会影响漏电电流大小之因素有：

（1）电缆线的漏电电流(有二部分)

·漏电断路开关      滤波器 的电缆线长之漏电电流。

·变频器       马达 的电缆线长之漏电电流。

（2）滤波器的漏电电流 (包含变频器在内)。

（3）马达的漏电电流。

3.2各部分漏电电流值(单位：mA)

（1）电缆线的漏电电流=A*(实际电缆线长/1000m)；电缆厂商提供各线径每1000m之漏电电流值A。

（2）滤波器的漏电电流 (包含变频器在内)——变频器供应厂商提供。例如：台达VFD055B43B用滤波器为26TDT1W4B4其漏电电流最大值为70mA。

（3）马达的漏电电流——马达供应厂商提供。

3.2设计举例

使用变频器于圆盘针织机应用，前端使用了漏电保护，但是经常跳脱，分析如下：变频

器功率5.5KW，漏电断路器漏电电流75mA。以过去经验来评估时，在一切正常的情况下其中因电缆线长及马达本体的漏电电流影响不大，主要影响因素有滤波器的漏电电流 (含变频器在内)及负载侧是否依第3种接地(10Ω以下)施工，故建议如下：

（1）若电源侧一定要装漏电断路开关，建议选择200mA以上的感度电流且动作时间为0.1秒以上之漏电断路关开， 但不保证该漏电断路关开一定不会跳脱， 必须符合在其它对象(电缆线长及马达)是正常的漏电流范围内及负载侧是依第3种接地(10Ω以下)施工下才有效。

（2）若电源侧一定要装现有漏电断路器(75mA)， 建议输入电源不经现有的滤波器而直接输入到变频器，减少因为滤波器的漏电电流(含变频器在内)造成现有漏电断路器(75mA)跳脱。

[1] [2] 下一页