西门子模块中国一级供货商
在变频器配置了RFI(Radio Frequency Interference)进线滤波器的情况下,必须安装进线电抗器以减小谐波对电网的影响,且进线电抗器必须安装在进线滤波器与变频器输入侧之间。原因在于没有进线电抗器时,此类滤波器无法达到滤波效果。3. 实现变频器与电网解耦
当多个变频器连接至同一电网公共接入点时,为抑制电网电压(因其他负荷变化)产生扰动影响变频器工作,以及各变频器之间谐波相互干扰,需在每台变频器之前配置各自的进进线电抗器,不允许多台变频器共用一个进线电抗器。4. 实现变频器并联时的电流平衡
当设备容量比较大时,需要通过变频器并联运行来提高输出率。每台变频器前都需要加进线电抗器,以保证并联装置之间的电流平衡,以防止由于不平衡电流造成的某个整流过载。
进线电抗器的选取和连接需要注意以下几点:
1)进线电抗器的选取需与电源模块(SLM、BLM、ALM)相匹配,使用不配套的进线电抗器可能损坏电源模块。如果选用BLM,则需要在进线侧(BLM与电网之间)加装与其率相对应的相对短路容量为2%的进线电抗器。如果选用SLM,则需要在进线侧加装与其率相对应的相对短路容量为4%的进线电抗器。
对于书本型非调节型电源模块(SLM)的正常运行要求使用进线电抗器,但如果使用第三方进线电抗器可能会导致故障或设备损坏。对于装机装柜型,在电源进线电感较低的情况下,需要加装一个进线电抗器。
2)进线电抗器和电源模块、进线滤波器之间的连接电缆要尽可能短(长10m),且应使用屏蔽电缆,电缆的屏蔽层必须两端接地。但是在低频情况下,进线电抗器与变频器的连接可不必就近,但仍不能超过100m。注意:对于变频器配置了符合EN 61800-3的C2类别的进线滤波器,进线电抗器必须就近安装。
2.2.2 进线滤波器
进线滤波器安装在电网和进线电抗器之间,用于限制由变频调速系统产生的150kHz~30MHz的高频干扰。
变频器驱动系统中主要存在两种干扰:低频干扰和高频干扰。1. 低频干扰(频率范围为0~9000Hz)
低频干扰是由于驱动系统中的非线性元件产生的。整流单元、直流环节、逆变单元中含有大量非线性元件,正弦交流电作用于非线性电路,基波电流会发生畸变从而产生谐波。
减小低频干扰的手段:①加LHF进线谐波滤波器:主要吸收6脉波整流器的5、7次谐波电流;②增加回路阻抗:加进线电抗器;③改变电路拓扑结构:6脉动整流改成12脉动整流。
滤波效果比较:进线电抗器<LHF滤波器<12脉动整流。2. 高频干扰(频率范围为150kHz~30MHz)
由于逆变器IGBT高速导通、关断会在调速柜的PE母排上产生高频漏电流,进线滤波器能够使高频噪声电流流回到变频器。否则噪声电流将通过网侧PE线叠加在电源上,从而影响连接到公共接入点的所有设备。
降低高频干扰的手段:①加进线滤波器(无线频率干扰RFI抑制滤波器或EMC滤波器);②屏蔽良好接地。上述两种手段要都做好,才能确保驱动设备产生的干扰大部分限制在驱动系统内部(干扰源),仅很少一部分传播到电网中去,从而改善整个系统的电磁兼容性。
知识拓展1——【高频漏电流在电路中的传导路径分析】
逆变器IGBT导通、关断会产生很高的电压变换率dv/dt,将在逆变器输出端产生很大的高频漏电流,如果电动机电缆不带屏蔽层,漏电流就会随电缆进入电动机内部,在电动机内部形成轴电流,破坏电动机绝缘。终,这些高频漏电流会通过电动机电缆和电动机绕组的分布电容对地泄漏,电流流动方向是按阻抗低的路径流动,接地线的阻抗越高,使用者面临的安全风险越大,如果一个人碰触了具有破损接地线的设备,漏电流会因人体阻抗小于接地线阻抗而流经人体到达大地。电流总是在闭合回路中流动,因此高频漏电流绝不是在大地中消失,而是流回源端。所以,必须提供一个有效的路径,使漏电流回到干扰源——逆变器(或者变频器)。使用带屏蔽的电动机电缆,电缆屏蔽层连接变频柜的PE母排,变压器二次侧及变频柜内各设备均连接到PE母排,从而形成通路,如图2-6所示。
若变频器输入侧没有安装EMC滤波器(没有为高频漏电流提供一个低阻抗的回流通路),那么所有的高频漏电流将通过公共地回路流到变压器的中性点PCC(公共电源接入点),通过三相电源返回变频器(电磁干扰源)。这样,由高频漏电流造成的高频电压将会叠加到公共电源接入点PCC,从而影响甚至损坏连接到此公共电源的其他设备和变频器本身。在该公共接入点的高频干扰将达到C4的水平。
屏蔽电缆是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线,编织层一般是红铜或者镀锡铜。金属网状编织层在电缆表皮和电缆芯之间,使用时编织层要接地,称为屏蔽接地。屏蔽层与导线之间有寄生电容,寄生电容对高频干扰信号就相当于导线,根据金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理(趋肤效应指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,电磁波的穿透能力越强),高频干扰会直接从内部的导线到达外侧的屏蔽层,再通过屏蔽层传输,避免干扰信号进入内层导体产生干扰,同时降低传输信号的损耗
德国西门子(SIEMENS)公司是欧洲大的电子和电气设备制造商之一,生产的SIMATIC可编程控制器在欧洲处于地位。其代可编程控制器是1975年投放市场的SIMATIC S3系列的控制系
统。
在1979年,微处理器技术被广泛应用于可编程控制器中,产生了SIMATIC S5系列,取代了S3系列,之后在20世纪末又推出了S7系列产品。
经过多年的发展,西门子公司新的SIMATIC产品可以归结为SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。
M7-300/400采用与S7-300/400相同的结构,它可以作为CPU或能模块使用。具有AT兼容计算机的能,其显著特点是具有AT兼容计算机能,使用S7-300/400的编程软件STEP7和可选的M7软件包,可以用C,C++或CFC(连续能图)等语言来编程。M7适用于需要处理数据量大,对数据管理、显示和实时性有较高要求和系统使用。
C7由S7-300PLC、HMI(人机接口)操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。整个控制系统结构紧凑,面向用户配置/编程、数据管理与通信集成于一体,具有很高的性价比。
现今应用为广泛的S7系列PLC是德国西门子公司在S5系列PLC基础上,于1995年陆续推出的性能价格比较高的PLC系统。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,能更强,可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200)、小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。