西門(mén)子伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)線(xiàn)濾波器的作用

時(shí)間：2020-07-29作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：122

1          概述

變頻系統(tǒng)通常由變頻驅(qū)動(dòng)裝置、電機(jī)、編碼器、編碼器電纜和動(dòng)力電纜等組件構(gòu)成。是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境中的運(yùn)行而設(shè)計(jì)的。

驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)部具有功率半導(dǎo)體器件，通過(guò)大電流、高電壓的快速開(kāi)關(guān)器件來(lái)通斷電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速，此時(shí)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是非常強(qiáng)大的干擾源；同時(shí)相關(guān)的輸入輸出電纜和模塊、設(shè)備間的通信電纜、編碼器等敏感設(shè)備也會(huì)因此受到強(qiáng)烈的電磁干擾而不能正常工作。

為了保證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)既不影響其它設(shè)備也能保證自身運(yùn)行不受影響，即設(shè)備間在同一個(gè)電磁環(huán)境下，只有采用規(guī)范的電磁兼容安裝標(biāo)準(zhǔn)才能確保設(shè)備運(yùn)行的可靠與穩(wěn)定。

而做為確保電磁兼容性的一個(gè)重要的手段和方法就是安裝使用進(jìn)線(xiàn)濾波器，

圖 舉例：進(jìn)線(xiàn)濾波器在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的連接和使用

 

 




2          進(jìn)線(xiàn)濾波器的工作原理

驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)，IGBT高速開(kāi)通關(guān)斷產(chǎn)生對(duì)周邊設(shè)備產(chǎn)生干擾。進(jìn)線(xiàn)濾波器限制了驅(qū)動(dòng)器電源的高頻干擾，它確保了由驅(qū)動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的干擾大部分限制在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部，僅有很少一部分噪聲（在可允許的偏差范圍內(nèi)）傳播到電網(wǎng)中去。

下圖表示了一個(gè)由SINAMICS S120組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的進(jìn)線(xiàn)濾波器（標(biāo)配及選件）的工作原理。

圖 驅(qū)動(dòng)器高頻漏電流流動(dòng)路徑

 

 逆變器中 IGBT的高速通斷造成了變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的高頻噪聲。這種高速通斷產(chǎn)生很高的電壓上升率（dv/dt）。高的電壓變化率作用在電機(jī)電纜和電機(jī)繞組的對(duì)地分布電容上，從而在逆變器輸出端產(chǎn)生很大的高頻漏電流。

此時(shí)必須提供一個(gè)有效的途徑，使高頻漏電流到它們的“源頭”——逆變器。當(dāng)使用屏蔽的電機(jī)電纜時(shí)，高頻漏電流或噪聲電流通過(guò)屏蔽層流到PE母線(xiàn)排或調(diào)速柜的EMC屏蔽母線(xiàn)。

如果柜子沒(méi)有安裝濾波器，沒(méi)有為高頻噪聲電流提供一個(gè)流回到變頻器的低阻抗回路，那么所有的漏電流將通過(guò)輸入側(cè)的PE母排流到變壓器的中性點(diǎn)，然后再通過(guò)三相電源返回到變頻器。如果是這種情況，這些漏電流造成的高頻噪聲電壓會(huì)疊加電源上，從而影響那些連接在公共接入點(diǎn)的其它設(shè)備及變頻器本身。

通過(guò)使用進(jìn)線(xiàn)濾波器，為高頻漏電流提供了一個(gè)低阻抗路徑使其返回到噪聲源。從而使大部分漏電流Ileak通過(guò)濾波器在變頻系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)。這樣一來(lái)，進(jìn)入到電源中的噪聲電流就會(huì)很小，可以有效的降低公共接入點(diǎn)的電磁噪聲電平。

比如在使用SINAMICS變頻器標(biāo)配的進(jìn)線(xiàn)濾波器之外，又安裝了選配的進(jìn)線(xiàn)濾波器，那么進(jìn)入電源的漏電流就會(huì)進(jìn)一步減小,進(jìn)線(xiàn)電源公共接入點(diǎn)的噪聲電平將進(jìn)一步降低 。


3          進(jìn)線(xiàn)濾波器使用的四個(gè)注意事項(xiàng)

?          濾波器和 IT 系統(tǒng)

進(jìn)線(xiàn)濾波器僅適用于接地系統(tǒng)（TN或TT供電系統(tǒng)）。若SINAMICS驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行在非接地供電系統(tǒng)（IT），則需要注意以下內(nèi)容：

–        若使用標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)線(xiàn)濾波器，在設(shè)備安裝或調(diào)試階段就需把濾波器同地?cái)嚅_(kāi)。需要參照相關(guān)系列產(chǎn)品的操作說(shuō)明進(jìn)行。

–        在變頻器外不可以增加進(jìn)線(xiàn)濾波器

如果不遵循上述規(guī)定，當(dāng)電機(jī)側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)，進(jìn)線(xiàn)濾波器將過(guò)載甚至損壞。

?          需要采用帶屏蔽的電機(jī)電纜

在電機(jī)和變頻器之間，雙端屏蔽良好的屏蔽電纜保證了噪聲電流可以*的流回調(diào)速柜中。

如果電機(jī)電纜為非屏蔽電纜，那么高頻漏電流將通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)中其他高頻低阻抗路徑回到驅(qū)動(dòng)器，也就是說(shuō)，這個(gè)漏電流通過(guò)電機(jī)電纜的分布電容流過(guò)電纜橋架和系統(tǒng)大地，然后通過(guò)不確定的路徑，比如供電電纜及變壓器中線(xiàn)點(diǎn)接地線(xiàn)或分布電容進(jìn)入到三相電源，較終返回到變頻器內(nèi)。在這樣情況下，高頻漏電流很大一部分沒(méi)有通過(guò)進(jìn)線(xiàn)濾波器，而導(dǎo)致濾波器無(wú)效。

?          驅(qū)動(dòng)裝置與電機(jī)需要良好接地

SINAMICS設(shè)備外殼與柜內(nèi)的PE母線(xiàn)和EMC屏蔽條必須低阻抗連接。為此必須使用柜子的金屬結(jié)構(gòu)件來(lái)保證大面積低感連接，連接表面必須是裸露的金屬而且每個(gè)接觸點(diǎn)必須保證較小幾平方厘米的接觸面，或用大截面的短接地導(dǎo)線(xiàn)。必須使用扁平或圓的銅編織線(xiàn)為寬頻率范圍的噪聲信號(hào)提供返回回路。于此同時(shí)也需要考慮到電機(jī)的可靠接地，對(duì)電機(jī)接地的目的是需要設(shè)備間形成等電位體，確保為高頻漏電流提供可靠的低阻抗回路。

該規(guī)則同樣適用于進(jìn)線(xiàn)濾波器與PE母線(xiàn)排和EMC屏蔽條的連接。

?          驅(qū)動(dòng)裝置只能連接使用與之匹配的進(jìn)線(xiàn)濾波器 ，可以通過(guò)手冊(cè)和樣本進(jìn)行型號(hào)的確認(rèn)。不能多個(gè)驅(qū)動(dòng)器共用一個(gè)濾波器。


上海騰希電氣技術(shù)有限公司專(zhuān)注于西門(mén)子PLC,V90伺服,V20變頻器等, 歡迎致電 13681875601

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 地址組態(tài) (IPv6)

  地址組態(tài) (IPv6)創(chuàng)建或更改受監(jiān)視的 IP 地址在此頁(yè)面上，可以創(chuàng)建、修改或刪除要監(jiān)視的 IPv4 地址。一個(gè)虛擬路由器較多可監(jiān)視 10 個(gè) IPv4 地址。提示此功能只適用于* 3 層。顯示框說(shuō)明Interface / VRID選擇虛擬路由器的 ID。Associated IP Address輸入虛擬路由器將監(jiān)視的 IPv6 地址。較多支持 10 個(gè) IPv6 地址。該表格包括以下列：Ass

• 用戶(hù)管理的移植 (WinCC V7)

  用戶(hù)管理的移植 (WinCC V7)移植用戶(hù)管理WinCC V7 的用戶(hù)管理與 WinCC 的用戶(hù)管理在幾處細(xì)節(jié)上有所不同。因此，移植用戶(hù)管理可能會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生變化。在 WinCC V7 中，用戶(hù)具有的權(quán)限可能與其用戶(hù)組的權(quán)限不同。在 WinCC 中，在用戶(hù)組級(jí)別分配權(quán)限。為移植所有權(quán)限，移植時(shí)將首先為每個(gè)用戶(hù)組創(chuàng)建一個(gè)新用戶(hù)組。此外，還為每個(gè)所具有的權(quán)限與用戶(hù)組權(quán)限不同的用戶(hù)創(chuàng)建一個(gè)新組。如果多個(gè)

• 移植結(jié)構(gòu) (WinCC flexible)

  移植結(jié)構(gòu) (WinCC flexible)在 WinCC 中，HMI 用戶(hù)數(shù)據(jù)類(lèi)型不支持“StringChar”數(shù)據(jù)類(lèi)型。如果在 WinCC flexible 項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)中使用此數(shù)據(jù)類(lèi)型，則執(zhí)行移植會(huì)在 HMI 數(shù)據(jù)類(lèi)型中創(chuàng)建無(wú)效元素。移植后，必須在 WinCC 中重新處理此用戶(hù)數(shù)據(jù)類(lèi)型并啟用用戶(hù)數(shù)據(jù)類(lèi)型。同時(shí)，還要檢查以下元素的偏移量以及面板與該用戶(hù)數(shù)據(jù)類(lèi)型的元素之間的所有現(xiàn)有互連。如果需要，調(diào)

• 接口統(tǒng)計(jì)信息

  接口統(tǒng)計(jì)信息MIB 中的信息此頁(yè)面顯示管理信息庫(kù) (MIB) 的接口表中的統(tǒng)計(jì)信息。提示只有與設(shè)備存在在線(xiàn)連接時(shí)才顯示該頁(yè)面。顯示值說(shuō)明該表格包括以下列：輸入八位位組 (In Octet)顯示接收到的字節(jié)數(shù)。輸出八位位組 (Out Octet)顯示發(fā)送的字節(jié)數(shù)。輸入單播 (In Unicast)顯示已接收的單播幀數(shù)。輸入非單播 (In Non Unicast)顯示接收到的非單播類(lèi)型幀的數(shù)目。輸出單