自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品主要包括PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、低壓電器、工控儀表等。在這些產(chǎn)品中每種產(chǎn)品都有自己的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。所以在工控系統(tǒng)中對(duì)每種產(chǎn)品的電磁兼容的要求也不同。例如，傳動(dòng)系統(tǒng)的抗干擾性較強(qiáng)，但是它是一個(gè)主要的干擾源。然而對(duì)于儀表干擾信號(hào)較小，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)主要考慮它的抗干擾性。?

在電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方式中，變頻調(diào)速傳動(dòng)占有極其重要的地位，有強(qiáng)大的生命力。這類(lèi)傳動(dòng)系統(tǒng)功率有回路簡(jiǎn)單、功率因數(shù)高、輸出諧波小、啟動(dòng)平穩(wěn)、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。變頻器大多運(yùn)行在惡劣的電磁環(huán)境，且作為電力電子設(shè)備，內(nèi)部由電子元件、微處理芯片等組成，會(huì)受到外界的電磁干擾。另外，變頻器的輸入和輸出側(cè)的電壓、電流含有高次諧波。當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)，既要防止外界的電磁干擾又要防止變頻器干擾外界其他設(shè)備，即所謂的電磁兼容性。?

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)電磁兼容性的定義是“電磁兼容性是電子設(shè)備的一種功能，電子設(shè)備在電磁環(huán)境中能完成其功能而不產(chǎn)生不能容忍的干擾”。我國(guó)最近頒布的“電磁兼容性”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)電磁兼容性作出如下定義：“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾”。顯然電磁兼容性含有雙重含義：抗干擾性和干擾性。?

目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，工控設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。特別是涉及到大的控制系統(tǒng)時(shí)，例如控制系統(tǒng)既有PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器又有儀表時(shí)。如果在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，沒(méi)有充分考慮電磁兼容性問(wèn)題，小則造成設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行，大則造成設(shè)備的損壞。目前EMC已成為電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須重視的問(wèn)題。

變頻器選型注意事項(xiàng)

一、確定變頻器是否適合我們的應(yīng)用程序。

變頻器的主要功能是改變?nèi)嘟涣鞲袘?yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外變頻器還提供了非緊急啟動(dòng)和停止控制，加速和減速以及過(guò)載保護(hù)。另外，變頻器可以逐步加速電機(jī)，減少電機(jī)啟動(dòng)沖擊電流。由于這些原因，變頻驅(qū)動(dòng)器適用于輸送機(jī)，風(fēng)機(jī)和泵，這些輸送機(jī)，風(fēng)機(jī)和泵都受益于電機(jī)運(yùn)行速度的降低和控制。

變頻器將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流，然后再轉(zhuǎn)換回三相輸出電。基于轉(zhuǎn)速設(shè)定值，變頻器直接改變反向輸出功率的電壓和頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。注意如果沒(méi)有使用變頻器，將交流電轉(zhuǎn)換成直流母線(xiàn)，然后再回到模擬交流正弦波，可以使用直接提供給電機(jī)的功率的4％。出于這個(gè)原因，正常運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)行時(shí)，變頻器可能不具有成本效益。也就是說(shuō)，如果電動(dòng)機(jī)必須在一定時(shí)間內(nèi)輸出變速，而有時(shí)只能輸出全速，則與變頻器一起使用的旁路接觸器可以使效率最大化。

二、考慮我們選擇變頻器的原因。

考慮變頻器的選擇原因包括節(jié)能，受控啟動(dòng)電流，運(yùn)行速度和扭矩可調(diào)，停止控制和反向運(yùn)行。變頻器降低了能耗，特別是離心式風(fēng)機(jī)和泵的負(fù)載。使用變頻器將風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低一半，風(fēng)扇功率與風(fēng)扇速度的三次方成正比，將所需馬力降低八倍。在整條線(xiàn)路上啟動(dòng)交流電機(jī)需要啟動(dòng)電流超過(guò)電機(jī)滿(mǎn)載電流（FLA）的八倍。根據(jù)電機(jī)的大小，這可能會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損耗，并且由此產(chǎn)生的電壓跌落可能會(huì)影響敏感設(shè)備。使用變頻器可以消除與電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)相關(guān)的電壓暫降，并且降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流以減少用電需求費(fèi)用。控制起動(dòng)電流也可延長(zhǎng)電機(jī)壽命，因?yàn)榭缇€(xiàn)路浪涌電流會(huì)縮短交流電機(jī)的使用壽命。在需要頻繁啟動(dòng)和停止的應(yīng)用中，縮短的生命周期尤為突出。變頻器大大減少了啟動(dòng)電流，從而延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命，并且減少了電機(jī)回卷的必要性。

改變運(yùn)行速度的能力允許優(yōu)化受控過(guò)程。許多變頻器允許使用電位計(jì)，鍵盤(pán)，可編程邏輯控制器（PLC）或過(guò)程回路控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程速度調(diào)節(jié)。變頻器也可以限制施加的扭矩，以保護(hù)機(jī)器和最終產(chǎn)品免受損壞。

三、為變頻器負(fù)載選擇適當(dāng)?shù)拇笮　?/h3>

指定變頻器尺寸和功率額定值時(shí)，要考慮其驅(qū)動(dòng)的負(fù)載的運(yùn)行配置文件。加載是恒定的還是可變的？會(huì)不會(huì)頻繁啟停，還是會(huì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)？考慮扭矩和峰值電流。在最差的工作條件下獲得最高的峰值電流。檢查位于電機(jī)銘牌上的電機(jī)FLA。請(qǐng)注意，如果電機(jī)回卷，其FLA可能會(huì)高于銘牌上標(biāo)明的FLA。不要根據(jù)馬力評(píng)級(jí)來(lái)確定變頻器的大小。相反，在峰值扭矩需求下，按照其最大電流要求來(lái)確定變頻器的大小。變頻器必須滿(mǎn)足對(duì)電機(jī)的最大要求。考慮變頻器可能需要加大尺寸的可能性。某些應(yīng)用程序由于沖擊載荷或啟動(dòng)要求而遇到臨時(shí)過(guò)載條件。電機(jī)的性能是基于變頻器產(chǎn)生的電流量。例如，滿(mǎn)載的輸送機(jī)可能需要額外的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并因此增加來(lái)自變頻器的功率。許多變頻器被設(shè)計(jì)為在150％的過(guò)載下運(yùn)行60秒。要求過(guò)載大于150％或超過(guò)60秒的應(yīng)用需要超大的變頻器。高度也影響變頻器的大小，因?yàn)樽冾l器是空氣冷卻的。空氣在高空變薄，降低了它的冷卻性能。大多數(shù)變頻器的設(shè)計(jì)是在100米的海拔高度上運(yùn)行，除此之外，驅(qū)動(dòng)器必須降額或超大。

四、注意制動(dòng)要求

對(duì)于適度的慣性負(fù)載，減速過(guò)程中的過(guò)電壓通常不會(huì)發(fā)生。對(duì)于具有高慣性負(fù)載的應(yīng)用，變頻器會(huì)自動(dòng)延長(zhǎng)減速時(shí)間。但是，如果重負(fù)荷必須快速減速，則應(yīng)使用動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻。當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速時(shí)，它們起到發(fā)電機(jī)的作用，動(dòng)態(tài)制動(dòng)允許變頻器產(chǎn)生額外的制動(dòng)或停止轉(zhuǎn)矩。變頻器通常可以產(chǎn)生15到20％的制動(dòng)力矩，無(wú)需外部元件。必要時(shí)增加外接制動(dòng)電阻，增加變頻器的制動(dòng)控制力矩，加快大慣量負(fù)載減速，頻繁啟停循環(huán)。

五、確定I / O需求

大多數(shù)變頻器可以集成到控制系統(tǒng)和過(guò)程中。電機(jī)速度可以通過(guò)調(diào)整電位器或通過(guò)集成在某些變頻器上的鍵盤(pán)手動(dòng)設(shè)置。另外，幾乎每個(gè)變頻器都有一些I / O，高端驅(qū)動(dòng)器有多個(gè)I / O和全功能通訊端口。這些可以連接到控制，以自動(dòng)執(zhí)行電機(jī)速度命令。大多數(shù)變頻器包括多個(gè)離散輸入和輸出，并且至少有一個(gè)模擬輸入和一個(gè)模擬輸出。離散輸入將變頻器與控制設(shè)備（如按鈕，選擇器開(kāi)關(guān)和PLC離散輸出模塊）連接起來(lái)。這些信號(hào)通常用于啟動(dòng)/停止，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)，外部故障，預(yù)置速度選擇，故障復(fù)位和PID啟用/禁用等功能。離散輸出可以是晶體管，繼電器或頻率脈沖。通常，晶體管輸出驅(qū)動(dòng)PLC，運(yùn)動(dòng)控制器，指示燈和輔助繼電器的接口。繼電器輸出通常驅(qū)動(dòng)交流設(shè)備和其他設(shè)備有自己的接地點(diǎn)，因?yàn)槔^電器觸點(diǎn)隔離外部設(shè)備接地。頻率輸出通常用于將速度參考信號(hào)發(fā)送到PLC的模擬輸入，或者發(fā)送到以跟隨器模式運(yùn)行的另一個(gè)變頻器。通常，大多數(shù)變頻器的通用輸出是晶體管。有時(shí)還會(huì)包含一個(gè)或多個(gè)繼電器輸出以隔離更高電流的設(shè)備。頻率脈沖輸出通常保留給更高端的變頻器。模擬輸入用于將變頻器與外部0至10 Vdc或4至20 mA信號(hào)連接。這些信號(hào)可以表示速度設(shè)定值和/或閉環(huán)控制反饋。一個(gè)模擬輸出可以用作為其他變頻器提供設(shè)定值的前饋，所以其他設(shè)備將遵循主變頻器的速度; 否則，它可以將速度，扭矩或電流信號(hào)傳送回PLC或控制器。

變頻器選型時(shí)的注意事項(xiàng)

變頻器不是在任何情況下都能正常使用，因此用戶(hù)有必要對(duì)負(fù)載、環(huán)境要求和變頻器有更多了解。

1.負(fù)載類(lèi)型和變頻器的選擇：

電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)載不一樣，對(duì)變頻器的要求也不一樣。

A：風(fēng)機(jī)和水泵是最普通的負(fù)載：對(duì)變頻器的要求最為簡(jiǎn)單，只要變頻器容量等于電動(dòng)機(jī)容量即可（空壓機(jī)、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂(lè)噴泉需加大容量）。

B：起重機(jī)類(lèi)負(fù)載：這類(lèi)負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大，因此要求變頻器有一定余量。同時(shí)，在重物下放肘，會(huì)有能量回饋，因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線(xiàn)方式。

C：不均行負(fù)載：有的負(fù)載有時(shí)輕，有時(shí)重，此時(shí)應(yīng)按照重負(fù)載的情況來(lái)選擇變頻器容量，例如軋鋼機(jī)機(jī)械、粉碎機(jī)械、攪拌機(jī)等。

D：大慣性負(fù)載：如離心機(jī)、沖床、水泥廠(chǎng)的旋轉(zhuǎn)窯，此類(lèi)負(fù)載慣性很大，因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)振蕩，電動(dòng)機(jī)減速時(shí)有能量回饋。應(yīng)該用容量稍大的變頻器來(lái)加快啟動(dòng)，避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回饋電能。

2.長(zhǎng)期低速動(dòng)轉(zhuǎn)，由于電機(jī)發(fā)熱量較高，風(fēng)扇冷卻能力降低，因此必須采用加大減速比的方式或改用6級(jí)電機(jī)，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在較高頻率附近。

3.變頻器安裝地點(diǎn)必需符合標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的要求，否則易引起故障或縮短使用壽命；變頻器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的距離一般不超過(guò)50米，若需更長(zhǎng)的距離則需降低載波頻率或增加輸出電抗器選件才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。