西門子CPU模塊6ES7315-2FJ14-0AB0

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變頻器干擾的常見(jiàn)現(xiàn)象

1.換熱站變頻器一開，壓力變送器就亂跳；

2.用變頻器控制供水當(dāng)中，壓變作為采集壓力的信號(hào)，壓變受變頻器干擾；

3.當(dāng)變頻器啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，壓變信號(hào)不穩(wěn)，跳動(dòng)厲害；

4.壓變（4-20mA）在變頻器啟動(dòng)后亂跳，而附近的一體化熱電阻（4- 20mA）卻不受影響，信號(hào)線都沒(méi)有屏蔽；

出現(xiàn)這些現(xiàn)象，都是由于受到了變頻器的干擾。

為什么變頻器會(huì)產(chǎn)生干擾？

首先，大家應(yīng)該知道變頻器是用來(lái)改變頻率的。變頻器包括整流電路和逆變電路，輸入的交流電經(jīng)過(guò)整流電路和平波回路，轉(zhuǎn)換成直流電壓，再通過(guò)逆變器把直流電壓變換成不同寬度的脈沖電壓(稱為脈寬調(diào)制電壓，PWM)。用這個(gè)PWM電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)，就可以起到調(diào)整電機(jī)力矩和速度的目的。

這種工作原理會(huì)導(dǎo)致以下三種電磁干擾：

1、諧波干擾

整流電路會(huì)產(chǎn)生諧波電流，這種諧波電流在供電系統(tǒng)的阻抗上產(chǎn)生電壓降，導(dǎo)致電壓波型發(fā)生畸變，這種畸變的電壓對(duì)于許多儀表形成干擾，常見(jiàn)的電壓畸變是正弦波的頂部變平。諧波電流一定時(shí)，電壓畸變?cè)谌蹼娫吹那闆r下更加嚴(yán)重，這種干擾的特征是會(huì)對(duì)使用同一個(gè)電網(wǎng)的設(shè)備形成干擾，而與設(shè)備與變頻器之間的距離無(wú)關(guān)。

2、射頻傳導(dǎo)發(fā)射干擾

由于負(fù)載電壓為脈沖狀，因此變頻器從電網(wǎng)吸取電流也是脈沖狀，這種脈沖電流中包含了大量的高頻成分，形成射頻干擾，這種干擾的特征是會(huì)對(duì)使用同一個(gè)電網(wǎng)的儀表形成干擾，而與儀表與變頻器之間的距離無(wú)關(guān)。

3、射頻輻射干擾

射頻輻射干擾來(lái)自變頻器的輸入電纜和輸出電纜。變頻器的輸入輸出電纜上有射頻干擾電流時(shí)，由于電纜相當(dāng)于天線，必然會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，產(chǎn)生輻射干擾。變頻器輸出電纜上傳輸?shù)腜WM電壓，同樣包含豐富的高頻的成分，會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，形成輻射干擾。輻射干擾的特征是，當(dāng)其他電子設(shè)備靠近變頻器時(shí)，干擾現(xiàn)象變得嚴(yán)重。

如何解決干擾問(wèn)題呢？

變頻器干擾處理方法

1、變頻器要采用單點(diǎn)接地，是短而粗的線進(jìn)行接地；

2、傳感器的信號(hào)線，采用雙腳屏蔽線，并將屏蔽層用電纜夾進(jìn)行接地。

3、在傳感器的電源上加裝電源濾波器、濾波磁環(huán)，或者是隔離器等進(jìn)行隔離。

4、對(duì)變頻器產(chǎn)生的諧波進(jìn)行抑制處理，可選的濾波產(chǎn)品有：變頻器輸入濾波器、變頻器輸出濾波器、變頻器輸入電抗器、變頻器輸出電抗器等。在輸入電路內(nèi)串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。

此外，為防止變頻器干擾信號(hào)和控制回路，需要給控制器、儀表和工控機(jī)采用單獨(dú)的隔離電源進(jìn)行供電。

其實(shí)在現(xiàn)方法是：

將儀表遠(yuǎn)離變頻器！但是也不一定都能排除干擾，方法還是要一個(gè)個(gè)試的。

在工業(yè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中電機(jī)占據(jù)十分重要的位置，電機(jī)不同啟動(dòng)方式不僅影響它的性能還有其使用壽命。對(duì)于變頻器的使用，可以使電機(jī)及其拖動(dòng)系統(tǒng)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)約大量電能。

但是題目說(shuō)的，有了變頻器還要用軟啟動(dòng)器，這得看具體應(yīng)用情況。例如在系統(tǒng)中用變頻器來(lái)替代軟啟動(dòng)器依次啟動(dòng)數(shù)臺(tái)大功率電機(jī)，顯然變頻器啟動(dòng)性能比軟啟動(dòng)器啟動(dòng)差，而且變頻器依次啟動(dòng)數(shù)臺(tái)大功率電機(jī)，使得變頻器軟啟動(dòng)存在非常嚴(yán)重的危害。一是對(duì)變頻器本身的危害、二是對(duì)電機(jī)的危害。三是變頻器依次啟動(dòng)數(shù)臺(tái)大功率電機(jī)，直接硬切換不可行，要采用同步切換。但用同步切換要用鎖相環(huán)技術(shù)，于是要增加相位鑒別器和幅值鑒別器，于此看來(lái)這里所花的成本不亞于軟啟動(dòng)器的價(jià)錢了，而且復(fù)雜故障率還高，還不宜于大范圍內(nèi)調(diào)壓控制。因此不如用變頻器加軟啟動(dòng)器組合的軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，即經(jīng)濟(jì)又節(jié)能還安全可靠。

軟啟動(dòng)器啟動(dòng)

軟啟動(dòng)器主要是串聯(lián)在電源與被控制的電機(jī)之間，而且微電腦可以控制其內(nèi)部晶閘管，從而實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓作用，而后輸入電壓按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直到給電機(jī)全部電壓為止，這就是所謂的軟啟動(dòng)。因此可以看出軟啟動(dòng)器就是一個(gè)調(diào)壓器，保護(hù)電機(jī)不受過(guò)流損壞不足之處；電源電壓頻率無(wú)法調(diào)節(jié)、無(wú)法實(shí)現(xiàn)零壓?jiǎn)?dòng)、無(wú)法達(dá)到零沖擊啟動(dòng)目的。還有就是軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)過(guò)程不能調(diào)速，在啟動(dòng)任務(wù)完成也是退出保護(hù)系統(tǒng)，不能全程保護(hù)電機(jī)的安全。

變頻器啟動(dòng)

從名稱可以看出其主要功能是改變頻率，把電壓與頻率不變的交流電變?yōu)殡妷侯l率可變的交流電。變頻器的優(yōu)點(diǎn)；降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)沖擊力、有效地控制電機(jī)啟動(dòng)速度、延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間且放緩電流。因此變頻器不僅提高電機(jī)工作效率，還在節(jié)能環(huán)保方面做出巨大貢獻(xiàn)。變頻器的缺點(diǎn)；雖然變頻器可以啟動(dòng)大頻率電機(jī)來(lái)減少直接啟動(dòng)帶來(lái)超負(fù)荷卸載等問(wèn)題，但是這樣的啟動(dòng)方式有些不足；一是成本遠(yuǎn)高于軟啟動(dòng)器、二是其基本使用PWM控制方式，運(yùn)行時(shí)容易產(chǎn)生諧波電流、三是其跳動(dòng)頻繁，只要遇到過(guò)載就會(huì)發(fā)生跳動(dòng)。

有了汽車，還是要騎摩托車電動(dòng)車或者自行車；有了空調(diào)，還是要吹風(fēng)扇，偶爾還要找把蒲扇自己動(dòng)手扇兩下；了，很多人還要吃野菜和地瓜葉。此類例子多不勝數(shù)，一款產(chǎn)品，未必能滿足所有的應(yīng)用需求。變頻器雖然功能強(qiáng)大，但是軟啟動(dòng)器也有它的長(zhǎng)處，甚至很多場(chǎng)合，目前還使用傳統(tǒng)的星三角啟動(dòng)呢

物以致用

變頻器的設(shè)計(jì)的主要目的是用來(lái)調(diào)節(jié)交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，也就是所謂的調(diào)速使用，讓電機(jī)工作在不同的速度段，滿足設(shè)備的工作要求，工廠購(gòu)買變頻器，主要就是為了這個(gè)。

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因?yàn)樽冾l器要調(diào)速，這個(gè)過(guò)程需要調(diào)頻又要調(diào)壓，所以需要使用昂貴的IGBT等功率器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且斬波逆變輸出的控制比較復(fù)雜，對(duì)元件的要求非常高，還要涉及到復(fù)雜的計(jì)算算法等。這些因素決定了變頻器的價(jià)格肯定會(huì)比其他產(chǎn)品要貴很多。

變頻器除了調(diào)速功能外，當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)所謂的軟啟動(dòng)功能，講白就就是讓電機(jī)能夠按照一定的曲線來(lái)逐步提升轉(zhuǎn)速，這個(gè)時(shí)間段是可以人為設(shè)定的，過(guò)程重點(diǎn)是降壓?jiǎn)?dòng)，因?yàn)殡姍C(jī)啟動(dòng)時(shí)候電流會(huì)比正常電流大很多，如果一下子施加非常高的電壓上去，電流太大了，不僅會(huì)沖擊電網(wǎng)，影響到變壓器，而且還可能對(duì)電機(jī)軸承等部件帶來(lái)不良影響，所以啟動(dòng)時(shí)候讓電壓低一點(diǎn)，能夠慢慢上去，就可以避免這些問(wèn)題。

而軟啟動(dòng)器，甚至是接觸器實(shí)現(xiàn)的星三角啟動(dòng)，只設(shè)計(jì)了降壓?jiǎn)?dòng)的功能，它們并沒(méi)有所謂的調(diào)速功能，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)元件的要求也不高，軟啟動(dòng)器就是一個(gè)可控硅調(diào)壓器，沒(méi)有調(diào)頻功能，但是有時(shí)候簡(jiǎn)單也是一種力量。

很多設(shè)備只是需要電機(jī)啟動(dòng)電流小點(diǎn)，而啟動(dòng)完成了以后，就切換到工頻了，這種場(chǎng)合使用了變頻器就造成浪費(fèi)，*沒(méi)有必要，使用廉價(jià)的軟啟動(dòng)器，即使壞了，也容易維修，整體維護(hù)成本也低下，除了土豪，誰(shuí)會(huì)不在乎“錢"呢。比如160KW的軟啟動(dòng)器，大概就是3000元左右，而同樣160KW的變頻器，價(jià)格要1.3萬(wàn)左右，是4倍的價(jià)格，當(dāng)然小功率的變頻器和軟啟動(dòng)器價(jià)格就相差不大，這也是為什么很少會(huì)見(jiàn)到小功率的軟啟動(dòng)器的根本原因。

有些場(chǎng)合不宜使用變頻器

變頻器并不是輸出真正的正弦波，而是通過(guò)PWM斬波逆變輸出的一系列方波，對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備干擾比較大。而使用可控硅調(diào)壓的軟啟動(dòng)器，啟動(dòng)時(shí)候并不會(huì)帶來(lái)干擾，運(yùn)行過(guò)程中電機(jī)工作在工頻，也不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。如果電機(jī)僅僅是為了啟動(dòng)一下而已，而現(xiàn)場(chǎng)又有非常多貴重嬌貴的儀器儀表，使用了變頻器可能會(huì)影響到這些儀表的運(yùn)行，所謂花錢又不討好。

變頻器一般不宜在輸出端接觸器之類的器件來(lái)切換，主要是變頻器控制太復(fù)雜了，電機(jī)切換的時(shí)候，可能會(huì)造成電機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)候相位和變頻器輸出的相位有很大差異，切換時(shí)候產(chǎn)生比較大沖擊，對(duì)變頻器的IGBT壽命會(huì)有影響。

而軟啟動(dòng)器本身設(shè)計(jì)就是要考慮到切換的，會(huì)重視到這些細(xì)節(jié)，使用一些鎖相環(huán)技術(shù)來(lái)跟蹤等，就是沒(méi)有這些功能，因?yàn)榭煽毓璞阋丝煽?，可以使用耐壓高點(diǎn)的可控硅來(lái)彌補(bǔ)，而IGBT太貴了，變頻器一般又不會(huì)考慮切換到工頻的應(yīng)用，因此這些場(chǎng)所軟啟動(dòng)器比變頻器可能更理想。

它們的區(qū)別；1、軟啟動(dòng)器主要用固態(tài)繼電器的過(guò)零觸發(fā)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速，而變頻器主要利用變頻調(diào)速。2、軟啟動(dòng)器主要是降壓?jiǎn)?dòng)，影響力矩，有一定的沖擊電流，而變頻器主要是改變頻率啟動(dòng)，可帶載啟動(dòng)。3、變頻器可調(diào)速且具備節(jié)能。而軟啟動(dòng)器不行。4、變頻器成本遠(yuǎn)高于軟啟動(dòng)器，假如不是調(diào)速的話用軟啟動(dòng)器經(jīng)濟(jì)劃算。5、大功率電機(jī)用軟啟動(dòng)器優(yōu)于變頻器，由于軟啟動(dòng)器在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)可緩解電流過(guò)載問(wèn)題，還可降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊。而變頻器主要是改變電源輸出頻率來(lái)調(diào)整電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速，主要適用于變速電氣設(shè)備

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EM131 另外還提供更多安 裝孔，用于安裝第三個(gè)倍率開關(guān)、一個(gè)手輪或其他操作元件。安裝 額外按鍵和 Euchner 公司的檢測(cè)系統(tǒng) EKS 可以大大擴(kuò)展 SINUMERIK MCP 398C 的功能。 所有按鍵都配有可以更換的鍵帽，便于適應(yīng)不同的機(jī)床。鍵帽可 自由激光印字。另外，也可以使用透明鍵帽。 機(jī)床控制面板使用卡扣從后側(cè)安裝，卡扣包含在供貨范圍 內(nèi)。

操作元件：

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• 進(jìn)給控制，帶進(jìn)給 / 快移倍率開關(guān) （旋轉(zhuǎn)開關(guān)有 23 檔）

• 鑰匙開關(guān) （4 個(gè)位置和 3 把不同的鑰匙）

• 急停按鈕， 2 對(duì)開關(guān)元件 （1 對(duì)常開觸點(diǎn) + 1 對(duì)常閉觸點(diǎn)） 接口：

• 2 個(gè)以太網(wǎng)接口 （IE 和 PN 的傳輸速率：10/100 Mbit/s）

• 9 個(gè)用戶自定義輸入，例如用于發(fā)光按鍵

• 6 個(gè)用戶自定義輸出

• 2 個(gè)手輪 (D-Sub)

• 1 個(gè)倍率旋轉(zhuǎn)開關(guān) 擴(kuò)展能力：

• EM 66，適用于具備以下額外安裝位置的 15" 操作面板： 4 × 16 mm 或 4 × 22 mm

• EM 131，適用于具備以下額外安裝位置的 19" 操作面板： 6 × 16 mm 或 6 × 22 mm

• EM 187，適用于具備以下額外安裝位置的 24" 操作面板： 8 × 16 mm 或 8 × 22 mm

變頻器運(yùn)行時(shí)，如頻繁出現(xiàn)限流報(bào)警或過(guò)流保護(hù)，應(yīng)檢查負(fù)載部分以及變頻器igbt模塊是否正常，如正常，則此故障為變頻器主板霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器 損壞。霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器是一種測(cè)量正弦與非正弦周期量的電流值，能真實(shí)反映電流的波形，給變頻器提供一個(gè)控制與保護(hù)信號(hào)。變頻器上使用的該元件大部 分為瑞士lem公司la系列的產(chǎn)品，其la系列霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器可分為三端引出腳和五端引出腳兩種。變頻器容量不同，主板上la系列霍爾磁補(bǔ)償式電 流傳感器規(guī)格也不相同。

生產(chǎn)運(yùn)行表明，粘膠纖維生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)含硫化氫的腐蝕性氣體會(huì)給變頻器電路板的電子元器件帶來(lái)相當(dāng)大的危害，我們通過(guò)給電氣控制室送正壓新鮮風(fēng)來(lái)改善環(huán)境條件，并采用樂(lè)泰電子線路板用噴涂膠，對(duì)變頻器線路板表面作防腐涂層處理，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用壽命。

電子元器件對(duì)靜電是非常敏感的，如被靜電放電破壞后，將造成電子元器件軟擊穿，軟擊穿會(huì)導(dǎo)致線路板無(wú)法正常工作。所以在更換線路板時(shí)必須注意，一定要 確保工作之前戴好接地手環(huán)，將腕帶直接接地，確保人體處于零電位，以防止人體的靜電對(duì)線路板造成損壞。如沒(méi)有接地手環(huán)，在更換線路板時(shí)可用手摸一下變頻器 金屬外殼，使人體的靜電通過(guò)變頻器外殼放掉（其金屬外殼導(dǎo)靜電）。為確保變頻器線路板備件的安全，在保管期間，應(yīng)放在有防靜電材料的袋中存放。

4、元器件好壞的簡(jiǎn)易測(cè)試法

在維修過(guò)程中，根據(jù)故障情況要用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)電子元器件的好壞，如測(cè)量方法不正確就很可能導(dǎo)致誤判斷，這將給維修工作造成困難，甚至造成不必要的經(jīng)濟(jì) 損失。測(cè)量方法分為元器件測(cè)試和線路板在路測(cè)試兩種方式。在路測(cè)試：斷開變頻器電源，在不拆動(dòng)線路板元器件的條件下，測(cè)量線路板上的元器件。對(duì)于元器件擊 穿、短路、開路性故障，這種檢測(cè)方法可以方便快捷的查找出損壞的元器件，但還應(yīng)考慮線路板上所測(cè)元器件與其并聯(lián)的元器件對(duì)測(cè)量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，以免造成 誤判斷錯(cuò)誤