张雪峰谈机电一体化专业变频器与电机的电缆竟然能允许多长

导语:众所周知,高次谐波的存在会使变频器输出电流增大,导致电机绕组过热、振动加剧和噪声增强,从而加速绝缘老化甚至可能损坏电机。此外,各种频率的谐波干扰会向空间释放不同频段的无线电干扰,有可能引起机电设备误操作。变频器输出的电压波形虽然类似正弦波,但实际上含有大量谐波成分。

因此,在安装变频器时,必须综合考虑中心控制室、变频器和电机之间的距离,以减少谐波影响并提高控制稳定性。

(一)距离定义:

近距离:变频器与电机间距不超过20米。

中距离:20米以上但不超过100米。

远距离:超过100米。

(二)工业现场应用:

近距离场合:直接连接,无需调整载波频率。

中距离场合:直接连接,可适当调整载波减少干扰。

远距离场合:需要调整载波及添加交流電抗器以减少干扰。

(三)高度自动化工厂应用:

在高度自动化工厂中,由于所有设备需集中监控与控制,因此信号需送至中心控制室。对于近、中、远距離情况如下:

近距離情況下,可以将变頻器安置於中心控制室内,不必美观整齐布局,因为高頻開關信號對弱電控制信號會產生一定程度之干擾;若需美观整齐布局,则可使用0-5/10V壓力或開關量信號進行連接與調節;

中距離情況下,可采用4-20mA電流信號與一些開關量作為連接方式;若距離較遠,可以使用RS485串行通信方式來實現長距離傳輸;

遠距離情況下,可通過通信中继开关实现超過1公里之間隔;如果還要更遠,可以利用光纤连接最大传输长度可达23公里。通过专用通信電缆可以方便地构建多级驱动系统,为主从同步等需求提供支持,与现场总线系统相连将显著提升数据交换速度。延长中心控制室与變頻機柜間距,有助于缩短變頻機到動機間距,从而改善系統性能并优化布局配置。

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