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如何预防因为变频器与电机的距离问题导致对系统的影响?

在工业使用现场,变频器Variable-frequency Drive,VFD)与电机安装的距离大致可以分为长距离、中距离和短距离三种情况。20m以内为短距离,20-100m为中距离,100m以上为长距离。

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由于VFD输出的电压波形不是正弦的,波形中含有大量的谐波成分,其中高次谐波会增加输出电流,导致电机绕组发热、振动和噪音,加速绝缘老化,并可能损坏电机;同时,各种频率的谐波会向空间发射不同程序的无线电干扰,也可能导致其他设备的误操作。因此,最好将VFD放在受控电机附近。


但由于生产现场的空间限制,VFD与电机之间往往有一定的距离。如果与电机的距离在20m以内,可以直接用VFD连接;对于VFD与20m至100m电机的中距离连接,需要调整载频,以减少谐波和干扰;对于VFD与大于100m的电机的长距离连接,不仅要适度降低载频,还要安装输出交流电抗器。


在一个高度自动化的工厂里,所有的控制设备都可以在中央控制室进行监控,VFD输出的信号也要送到中央控制室。如果在中央控制室控制VFD的位置,则可以直接连接主控制台和VFD但是VFD的高频开关信号的电磁辐射会对弱电控制信号造成一定的干扰,所以不一定要美观整洁。把VFD放在中控室。


如果VFD离中央控制室较远,可采用4-20mA电流信号和部分开关量进行控制连接;如果距离较长,可以使用RS485串行通信进行连接。如果要加长距离,可以使用通信中间中继,达到1km的距离;如果使用光纤连接器,距离可以达到23公里。利用通信电缆连接,可以方便地构建多驱动控制系统,从而实现主/从和同步控制的要求。与当前流行的现场总线系统连接将大大提高数据转换率。中央控制室与VFD机柜之间距离的延长,有利于缩短VFD与电机之间的距离,以更合理的布局提高系统性能。


总之,在安装VFD时,需要综合考虑中央控制室、VFD与电机之间的距离,尽量减少谐波的影响,提高控制的稳定性。

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