變頻器在工業自動化控制應用和注意事項

史今

摘 要：本文從實際出發，對變頻器在工業自動化控制系統當中的應用以及需要注意的事項進行了簡要的分析和介紹，從而使得變頻器的應用功能能夠更加高效的運行，并在實際的現場生產過程當中減少不必要的經濟損失。

關鍵詞：變頻器；工業自動化控制；注意事項；基本選型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.025

現如今，隨著時代的進步以及科技的不斷發展，人們的生活水平正在不斷的提高，而科學技術的進步也使得變頻器技術得到了快速的發展，除此之外，變頻器價格的下降以及自身壽命的延長，使得變頻器的功能得到了不斷的擴展，在工業控制系統當中得到了十分廣泛的應用。大量的對變頻器進行推廣使用，能夠有效的提高生產的效率以及產品的質量。但是，作為一種近年來新出現的電力電子產品，變頻器在工業自動化控制的現場設備當中，還存在著很多的問題，對其原因進行研究我們能夠發現，大部分問題的產生都是由于對變頻器的設計考慮不周，或者是在實際使用時沒有妥善的進行選擇，這些問題的產生，一方面會使得經濟造成一定的損失，更會使得配電系統解列。在本文的研究過程當中，與實際的工程設計進行結合，對工業自動化控制系統當中變頻器應用的一些注意事項進行了分析，從而使得變頻器能夠更加節能高效的運行。

1 工業自動化控制系統當中變頻器的應用注意事項

1.1 變頻器的散熱

對于散熱， 變頻器有著較高的要求，隨著溫度的不斷上升，變頻器的故障率也會逐漸升高，而隨著溫度的上升，變頻器的自身壽命也會有所下降。一般來講，變頻器通常會在內部對冷卻風扇進行安裝，并利用垂直安裝的方法來對冷卻循環效果進行確保，保證空氣能夠從下向上進行流通。如果需要在同一控制箱當中對多臺變頻器進行安裝，并使得不同變頻器之間的相互熱反應能夠減少，則應該對多臺變頻器進行橫向并列安裝。而在實際的使用過程當中，工作人員還應當對變頻器的冷卻風扇進行定期的檢查，并保證其具有一定的溫度控制，如果沒有溫度控制系統，則應該使得冷卻風扇能夠與變頻器進行工作聯動。

1.2 變頻器的諧波干擾

采用脈寬調制的控制方式，能夠使得在運行的過程當中變頻器在電源側產生諧波電流，諧波電流的產生基友可能會對電能的質量問題進行引發，并使得其他電子設備的正常運行受到嚴重的干擾。對于這樣的情況，一般應在變頻器的輸入側對濾波電抗器進行加裝，從而使得諧波的分量能夠得到有效的降低，此外，在專用的接地點對變頻器進行正確接地，也能夠使得控制系統的靈敏度得到有效的提升。

1.3 變頻器至電機超長距離的補償措施

變頻器輸出的電壓為矩形脈沖，有著極大的du/dt，這就使得在實際的輸出過程當中，會使得過電壓得到產生。通過對變頻器輸出過電壓計算公式的分析，我們能夠了解到，越長的電纜就會造成越大的過電壓。如果采用屏蔽電纜等方式，還會造成更大的過電壓。一般來講，一旦變頻器輸出電纜超過了50米，就應該采取相應的補償措施，可以在輸出側對電抗器進行加裝，從而對過電壓的輸出進行有效的一直，在對電抗器進行加裝之后，能夠將變頻器的輸出距離延長到300米左右，而在具體設計的過程當中，則還需要對實際選用的變頻器技術資料進行參考。

2 變頻器在工業自動化控制系統應用中的選型

2.1 變頻器防護等級

變頻器的實際使用環境與變頻器的防護等級是相互對應的，也就是說，我們需要對溫度、酸堿度、粉塵等多種因素進行考慮，而這些因素也與變頻器能夠長其可靠的運行有著十分密切的關系。目前，大部分的變頻器廠商都提供了一些常用的防護等級，例如：敞開型，本身無機箱，能夠在電氣室內的盤、架子上進行加裝，如果需要集中的對多臺變頻器進行使用，這樣的形式是較好的選擇，但是，這種防護等級對于環境條件有著較高的要求；封閉型，對于一般的用途較為適用，使用場合當中可以存在少量的灰塵或者是濕度；密封型，在條件交叉的工業現場環境當中適用；密閉型，有水、腐蝕氣體等環境條件差的場合當中適用。

2.2 變頻器功率

在對變頻器的功率進行選擇時，從效率的角度出發，本文認為應該對以下幾點進行注意：第一，變頻器的功率應與電動機功率相當，從而使得變頻器能夠高頻運轉；第二，如果電動機的功率與變頻器的功率不相同，則應該使得變頻器與電動機的功率盡量接近，并保證變頻器的功率能夠大于電動機的功率；第三，如果電動機頻繁啟動或者是重載啟動比較頻繁，則應該對大一級的變頻器進行選擇，從而保證變頻器的安全運行；第四，在經過實際的測試之后，如果電動機仍有富裕的功率，則可以對小于電動機功率的變頻器進行選擇；第五，在高溫、高海拔等特殊場合當中，應放大一級對變頻器的選擇。

3 結束語

現如今，變頻器的功能正在得到不斷的擴展，在工業自動化控制系統當中，我們能夠看到變頻器得到了大量的應用，而市場當中也出現了針對不同應用的專用變頻器，如何才能夠更加經濟安全的對變頻器進行選擇就變得十分的重要。而想要更好的對變頻器進行使用，應根據具體的要求對變頻器的功能、型號進行選擇。本文在實踐過程當中，通過一些注意事項的介紹對變頻器的選型進行了說明，希望能夠使得變頻器的應用功能得到更加充分的發揮，從而使得不必要的經濟損失能夠減少。

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