SIEMENS变频器的安装与接线规范

变频器的安装与接线规范
2.10变频器驱动绕线转子异步电动机时，大多是利用已有的电动机。绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比，绕线电动机绕组的阻抗小。因此，容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象，所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合，在设定加减速时间时应多注意。

2.11变频器驱动同步电动机时，与工频电源相比，会降低输出容量10％～20％，变频器的连续输出电流要大于同步电动机额定电流与同步牵入电流的标幺值的乘积。

2.12对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下，如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话，有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此，应了解工频运行情况，选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。

2.13变频器驱动潜水泵电动机时，因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大， 所以选择变频器时，其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。

2.14当变频器控制罗茨风机或特种风机时，由于其起动电流很大，所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。

2.15选择变频器时，一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。否则现场的灰尘、水汽会影响变频器的长久运行。

2.16单相电动机不适用变频器驱动。

2.4当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值，要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为V/F控制方式，并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护，此时需在每台电动机侧加熔断器来实现保护。

2.5对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。

2.6使用变频器控制高速电机时，由于高速电动机的电抗小，会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此，选择用于高速电动机的变频器时，应比普通电动机的变频器稍大一些。

2.7变频器用于变极电动机时，应充分注意选择变频器的容量，使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外，在运行中进行极数转换时，应先停止电动机工作，否则会造成电动机空转，恶劣时会造成变频器损坏。

2.8驱动防爆电动机时，变频器没有防爆构造，应将变频器设置在危险场所之外。

2.9使用变频器驱动齿轮减速电动机时，使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时，在低速范围内没有限制；在超过额定转速以上的高速范围内，有可能发生润滑油用光的危险。因此，不要超过最高转速容许值。

二. 变频器的安装与接线规范
1. 安装环境

为了变频器能稳定地工作，必须确保变频器的运行环境满足其所规定的允许环境。

1.1安装场所


电气室应湿汽少、无水浸无爆炸性、燃烧性或腐蚀性气体和液体，粉尘少维修检查容易进行应备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量

1.2  使用条件
变频器的运行温度多为0～40度或-10～50度，要注意变频器柜体的通风性。变频器周围湿度为90％以下。周围湿度过高，存在电气绝缘降低和金属部分的腐蚀问题。如果受安装场所的限制，变频器不得已安装在湿度高的场所，变频器的柜体应尽量采用密封结构。为了防止变频器停止时的结露，有时装置
需加对流加热器。变频器周围不应有腐蚀性、爆炸性或燃烧性气体以及粉尘和油雾。变频器的安装周围如有爆炸性和燃烧性气体，由于变频器内有易产生火花的继电器和接触器，所以有时会引起火灾或爆炸事故。有腐蚀性气体时，金属部分产生腐蚀，影响变频器的长期运行。如果变频器周围存在粉尘和油雾时，这些气体在变频器内附着、堆积将导致绝缘降低。对于强迫风冷的变频器，由于过滤器堵塞将引起变频器内温度异常上升，致使变频器不能稳定运行。变频器的耐振性应机种的不同而不同，振动超过变频器的
容许值时，将产生部件紧固部分松动以及继电器和接触器等可动部分的器件误动作，往往导致变频器不能稳定运行。对于机床、船舶等事先能预见的振动场合，应考虑变频器的振动问题。变频器的标高多规定在1000M以下。标高高则气压下将，容易产生绝缘破坏。另外标高高冷却效果也下降，必须注意温升。

1.3电源及EMC标准
SD变频器符合下列电网标准.
IEC/EN61000-4-4:                       瞬变电压/噪声脉冲:4kV
(VDE0847Part4-4)
IEC/EN61000-4-5:                       浪涌电压:4kV共模
(VDE0847Part4-5)                                    2kV差分
IEC/EN61000-4-11:                      电压塌陷:30%，60ms
(VDE0847Part4-11)                                   10%，100ms
                                                     电压中断:>95%，5s
                                                     电压波动:Vrated±10%
IEC/EN61000-2-4:                       工业环境低频干扰的兼容性(VDE0839Part2-4)级3,10%畸变系数(THD)
EN61000-3-2                               谐波电流的限定值

EMC规则

1级:普通工业环境EMC电机传动标准EN61800-3

2级:具有滤波器的工业环境EMC电机传动标准EN50081-2和EN50082-2(VDE083981-2部分和 VDE0839 部分82-2)

3级:具有滤波器的民用、商业环境
EMC电机传动标准EN50081-2和EN50082-2(VDE083981-1部分和VDE0839部分82-1)，EN61000-3-2

1.4 IP防护等级
IP码定义了变频器的防护等级IP20/IP21(对应NEMA1)意味者变频器必须安装在防护等级很高的柜子中以适应周围的环境。IP56(对应NEMA4/12)，IP56的变频器有单独的机壳，可以安装在柜外。
IP等级的详细描述，请见下表:
注意: 一定不要把 IP21 防护等级的变频器应用到不符合其防护规范的场合 !!!第一个数字IPXxx
0 无防护
1 防护大于50mm的固体物质
2 防护大于12mm的固体物质
3 防护大于2.5mm的固体物质
4 防护大于1mm的固体物质
5 防护粉尘(有限侵入)
6 防护粉尘(完全)

第二个数字
IPxXx
0 无防护
1 防护水垂直浇入
2 防护水以15度角直接喷洒
3 防护水以60度角直接喷洒
4 防护水以任何角度直接喷洒
5 防护来自各个方向的低压喷射
6 防护来自各个方向的低压喷射
7 防护浸泡在15cm和1m以下
8 防护浸泡在一定压力的水中

2. 变频器EMC规则

当各种工厂和设备采用变频调速时，在变频器的电源侧和电机侧都会产生谐波干扰，对供电电网和变频器周围的其它电气设备要产生EMC干扰。另外为了确保变频器长期可靠的运行，变频器的接线是非常重要的。

2.1 什么是EMC?

EMC即是“电磁兼容性”。它是指电气设备在电磁环境中良好的工作能力，并且不能产生在此环境中工作的其它设备所不能接受的电磁干扰。

2.2 噪声发射和抗扰度

EMC决定于与电气设备有关的两个特性－噪声发射和抗扰度。规定噪声发射和抗扰度的极限值取决于电气设备应用时所处的环境。一般分为第一类环境(民用环境)和第二类环境(工业环境)。民用环境即当电气设备接至公共电源系统时对噪声发射具有严格规定，但可以要求有较低的抗扰度；相反，在工业环境中，对电气设备的抗扰度要求很高，但对噪声发射要求却较低。

如果电气设备是系统的一个组成部分，它不要求一开始就满足有关发射和抗扰度的任何要求，但是整个系统必须符合相关电磁兼容的要求。一般来说，电气设备必须同时具有对高频和低频干扰的抑制能力。其中高频干扰主要包括静电放电(ESD)、脉冲干扰和发射性频率的电磁场等；而低频干扰主要是指电源电压波动、欠压和频率不稳定等。

2.3变频器及其电磁兼容性

通常变频器能够运行在一个可能存在着较高电磁干扰(EMI)的工业环境中，此时它即是噪声发射源，可能又是噪声接受器。

 2.3.1变频器作为噪声发射源寄生电容Cp存在于电机电缆和电机内部，因此变频器的PWM输出电压波形的开关翼部通过寄生电容产生一个高频脉冲噪声电流Is，使变频器成为一个噪声源。由于噪声电流Is的源是变频器，因此它一定要流回变频器。图中ZE为大地阻抗，ZN为动力电缆与地之间的阻抗。噪声电流流过此二阻抗所造成的电压降将影响到同一电网上的其它设备造成干扰。此外，变频器的整流部分也会产生低频谐波，导致电网电压产生畸变。当电网的短路阻抗小于1％时，建议加进线电抗器来抑制低频干扰。
具体的谐波分量详见下表。