關(guān)于變頻器的輸出與電纜長(zhǎng)度關(guān)系的研究

變頻器主要用于交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，除了具有的調(diào)速性能之外，變頻器還有顯著的節(jié)能作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。但是由于變頻器的自身輸出特性和電纜分布電容的耦合作用，限制了變頻器的輸出距離。
2原因分析
變頻器的輸出到電機(jī)的電纜長(zhǎng)度受到很多因素的影響，這其中的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）分布電容。所謂分布電容，就是指由非電容形態(tài)形成的一種分布參數(shù)。一般是指在印制板或其他形態(tài)的電路形式，在線(xiàn)與線(xiàn)之間、印制板的上下層之間形成的電容。而變頻器輸出距離受限的問(wèn)題，和電纜的分布電容有密切關(guān)系，不只是電容器才有電容，實(shí)際上任何兩個(gè)絕緣導(dǎo)體之間都存在電容。例如導(dǎo)線(xiàn)之間，導(dǎo)線(xiàn)與大地之間，都是被絕緣層和空氣介質(zhì)隔開(kāi)的，所以都存在著電容
通常情況下，這個(gè)電容值很小（一般在15～30nf/100m左右），電纜長(zhǎng)度較短時(shí)，它的實(shí)際影響可以忽略不計(jì)，如果電纜很長(zhǎng)或傳輸信號(hào)頻率很高時(shí)，就必須考慮分布電容的作用。在電纜遠(yuǎn)距離敷設(shè)系統(tǒng)中，電纜的電容會(huì)表現(xiàn)的較為明顯，對(duì)控制回路產(chǎn)生一定的影響，甚至影響控制功能，特別是對(duì)于變頻器控制普通低壓電機(jī)的控制回路，故障較多表現(xiàn)為過(guò)流、起停失靈等現(xiàn)象，給生產(chǎn)和維護(hù)造成很大的安全隱患。由于輸出線(xiàn)上的分布電容和分布電感的共振產(chǎn)生浪涌電壓，將會(huì)疊加到輸出電壓上，晶體管、igbt的開(kāi)關(guān)頻率越高，電纜越長(zhǎng)，產(chǎn)生的浪涌電壓越高，時(shí)，可產(chǎn)生直流電壓的兩倍的浪涌電壓。這種情況下，很容易引起過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，甚至燒壞模塊。
分布電容是一種分布參數(shù)，其數(shù)值不僅隨電纜的生產(chǎn)廠(chǎng)商不同而存在差異，而且會(huì)因?yàn)殡娎|的敷設(shè)方式、工作狀態(tài)和外界環(huán)境因素而不同，這需要在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮。
（2）變頻器本體輸出問(wèn)題
目前，幾乎所有的變頻器都采用脈寬調(diào)制技術(shù)，但是由于變頻器中的功率開(kāi)關(guān)器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，器件的高速開(kāi)關(guān)動(dòng)作使得電壓和電流在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生跳變，這使得電壓、電流波形中含有大量的諧波成分，其中高次諧波會(huì)使變頻器輸出電流增大，造成電機(jī)繞組發(fā)熱，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，加速絕緣老化，還可能損壞電機(jī)；同時(shí)各種頻率的諧波會(huì)向空間發(fā)射不同頻率的無(wú)線(xiàn)電干擾，可能導(dǎo)致其它設(shè)備誤動(dòng)作。

12mm2銅芯導(dǎo)體BP-VVPPP2高溫變頻電纜

BPGGP、BPGGP2、BPGGPP2..BPGGP3、BPGVFP、BPGVFP2、BPGVFPP2、BPGVFP3 、BPYJVPP、BPVVPP、BPFFP、BPFFP2、BPFFPP2、BPFFP3、BPVVP、BPVVP2、BPVVPP2、BPVVP3、BPYJVP、BPYJVP2、BPYJVPP2、BPYJVP3 、ZR-BPGGP..ZR-BPGGP2、ZR-BPGGPP2、ZR-BPGGP3、ZR-BPGVFP、ZR-BPGVFP2、ZR-BPGVFPP2、ZR-BPGVFP3 、ZR-BPYJVPP、ZR-BPVVPP、ZR-BPFFP、ZR-BPFFP2、ZR-BPFFPP2、ZR-BPFFP3、ZR-BPVVP、ZR-BPVVP2、ZR-BPVVPP2、、ZR-BPYJVP、ZR-BPYJVP2、ZR-BPYJVPP2

各種電機(jī)在使用變頻調(diào)速后，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，使電機(jī)工作平穩(wěn)，電機(jī)軸承磨損減小，延長(zhǎng)了
電機(jī)使用壽命和維護(hù)周期。在變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等大功率電機(jī)中采用變頻調(diào)速電機(jī)，可節(jié)電百分之三十。Z近在家用電器同樣也被廣泛地應(yīng)用。這就為變頻電源與電機(jī)之間的連接線(xiàn)----變頻電纜提出了特殊的要求：變頻電纜的工作特點(diǎn)：脈沖電壓對(duì)絕緣的影響：變頻電源的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬，不論頻率高低，具有一個(gè)主頻率的波形輪廓，它包含了許多高次諧波，作為一種行波經(jīng)多次反射，幅值疊加可達(dá)到工作電壓數(shù)倍，電纜越長(zhǎng)，幅值越高，若電纜絕緣安全系數(shù)不高，可能被擊穿。電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波：一般變頻家用電器為單相供電，長(zhǎng)度很短，功率也較小，變頻電源、連接電纜和變頻電機(jī)一并設(shè)置在金屬殼內(nèi)，抑制了電磁波對(duì)外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，電機(jī)功率較大，連接變頻電機(jī)和變頻電源之間的電纜長(zhǎng)度長(zhǎng)，在工作時(shí)電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體，對(duì)于周?chē)徑貐^(qū)的廣播通信將產(chǎn)生較大的干擾，有時(shí)情況也比較嚴(yán)重，稱(chēng)之為電磁波的環(huán)境污染。中性線(xiàn)電流的疊加：完整的三相正弦供電系統(tǒng)，當(dāng)三相電流平衡時(shí)，其中性線(xiàn)的電流為零，若出現(xiàn)三次諧波，則三次諧波的電流分量在中性線(xiàn)內(nèi)不存在相位差，所以直接疊加成分量得三倍。若變頻原供電對(duì)象是三個(gè)單相變頻電機(jī)，而且處于三相功率分布平衡狀態(tài)，則中性線(xiàn)電流更大，中性線(xiàn)截面應(yīng)不小于相截面。變頻電纜的結(jié)構(gòu)：了解變頻電纜工作特點(diǎn)之后，就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)來(lái)解決上述三個(gè)問(wèn)題。電纜絕緣設(shè)計(jì)：大多數(shù)情況選用一般電力電纜，如聚氯乙烯絕緣或交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜，由于電纜本身耐壓水平較高，很少發(fā)生電纜本體擊穿。為何電纜在工頻下能長(zhǎng)期運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿，這決不是老化問(wèn)題，基本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般采用聚氯乙烯絕緣并不理想，因?yàn)槠浣橘|(zhì)損耗偏大。交聯(lián)聚乙烯絕緣較為滿(mǎn)意，它兼有機(jī)、電、熱等優(yōu)良性能。若適當(dāng)加厚，當(dāng)然更為可靠，這對(duì)變頻電纜更為有利。

12mm2銅芯導(dǎo)體BP-VVPPP2高溫變頻電纜