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为什么vfd和电机之间的电缆长度很重要?

电能质量

不可否认的事实是,在控制感应电动机的许多方法中,变频器提供了最大的好处。然而,在某些情况下,使用变频器可能会对电机产生负面影响。由于逆变器效应导致电动机损坏的原因之一,发生在这两个设备之间的电源线过长时。但是为什么呢?

逆变器的输出是一个PWM信号(图2)。考虑到这个信号,我们将观察到变宽度的脉冲,每一个脉冲的特征是信号斜率上升和下降的时间。

图1。用Fluke MDA对VFD输出的测量。爱游戏平台是正规的吗
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图2。PWM信号在变频器的输出。
图2。PWM信号在变频器的输出。
图3。脉宽调制信号上的脉冲由斜率上升和下降的时间来表征。
图3。脉宽调制信号上的脉冲由斜率上升和下降的时间来表征。

如果这样的信号遇到电机端子,而电源线和电机的阻抗不一致(这是电源线过长时的情况),在这段时间内可能会发生电压反射。在最坏的情况下,反射波可以添加到来自驱动器的基本波形,导致电机终端的电压显著升高。

如图5所示,峰值电压达到1.41kV,上升陡度(dV/dt)为3.8kV,这是由于VFD输出与电机之间的电缆过长造成的。

图4。用Fluke MDA对电机输入进行测量。爱游戏平台是正规的吗
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图5。具有高度严重的电压反射现象
图5。具有高度严重的电压反射现象

电压反射现象可以比作波的构造干涉。

电压脉冲的最大值和上升陡度(dV/dt)对电机绝缘都是危险的。当额定电压为400v时,最大电压Umax < 1000v,电压陡度du/dt < 500v /μs时,电机绝缘不受明显损害。在设计用于vfd的电机中,允许的值要高几十个百分点,因此在向电机供应商发送订单时,有必要指定专用于vfd的绝缘。

如何减轻过高的电压上升陡度dV/dt的影响

一种经过试验和测试的限制du/dt参数的方法是使用过滤器阻塞。扼流圈du/dt的任务是限制电压上升的陡度。此功能通过保护隔离免受损坏,降低操作温度和降低电机噪声来增加设备的使用寿命。此外,它们允许根据开关频率将电机主电缆长度从30米增加到100米。这些扼流圈也减少了电磁干扰的传播。在du/dt扼流圈的输出,我们应该得到一个完美的正弦信号。另一个方面是由频率切换引起的噪声从电机到扼流圈的传输。