【變頻驅動】還在糾結變頻器與電機距離多少合適嗎？

由于變頻器輸出的電壓波形是類似于正弦波，而絕非真正的正弦波。其波形中含有大量的諧波成分，特別是高次諧波會使變頻器輸出電流增大，造成電機繞組發熱，產生振動和噪聲，加速絕緣老化，甚至還有可能損壞電機;同時各種頻率的諧波會向空間發射不同程序的無線電干擾，因此，有可能會導致其它機電設備的誤動作。

因此，在安裝變頻器時，需要綜合考慮中心控制室、變頻器、電機三者之間的距離，才能盡量減少諧波的影響，提高控制的穩定性。

一般都在20米以內了，ABB的手冊說明可以在100米以內，有VACON變頻器說加濾波器可以達到500米，實際應該用沒有幾個人見過了，線路長了，電纜的分布電容和電纜的壓降會對電機有很大的影響，建議在輸出側加電抗器，但是如果超過100米，即使加了電抗器，同時變頻器降容來匹配電機，也未必好用。

一、距離的定義

在使用現場，變頻器與電機安裝的距離可以分為三種情況：遠距離、中距離和近距離。100m以上為遠距離，20~100m為中距離，20m以內為近距離。

線路長了，電纜的分布電容和電纜的壓降會對電機有很大的影響，建議在輸出側加電抗器，但是如果超過100米，即使加了電抗器，同時變頻器降容來匹配電機，也未必好用。

變頻器與電動機的距離一般不要超過100米，線路長了，可以增大電纜線經，變頻器的載波頻率設置為最?。榱藴p小容性漏電流的影響）。

由于變頻器的輸出電壓是高壓脈沖系列，其頻率等于載波頻率，峰值等于直流回路電壓(513V)，當變頻器和電動機之間的連接線很長時，導線的分布電感和線間分布電容的作用將不可忽視。當電動機和變頻器之間的距離較遠時，線間的分布電容和電動機的漏磁電感之間有可能因接近于諧振點而導致電動機的輸入電壓偏高，從而使電動機容易損壞，或運行時發生振動。

由于不同變頻器內部的處理方法不同（例如當上下兩管交替導通時死區時間的設置等），規定距離也各不相同。具體可參考變頻器說明書。

二、工業使用現場的場合：

近距離：變頻器和電機之間可以直接連接。

中距離：變頻器和電機之間可以直接連接，但是，需要調整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾;

遠距離：變頻器和電機之間可以直接連接，不但需要調整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾，而且，還需要加裝STS交流輸出電抗器、dv/dt濾波器、正弦波濾波器等。

三、常用保護電機方法：

1、在變頻器的輸出端安裝電抗器

這個措施最常用，但是需要注意的是，這個方法對于較短的電纜（30米以下）有一定效果，但是有時效果不夠理想，如下圖所示。

2、在變頻器的輸出端安裝dv/dt濾波器

PWM逆變器直接驅動電機時會產生較高dv/dt的共模電壓,并由此產生軸承電流和共模漏電流以及嚴重的的電磁干擾(EMI)。特別是當逆變器通過長線電纜與電機連接時，由于電纜中分布參數的影響,會在電機端產生電壓反射現象，從而在電機端會產生2倍以上的過電壓,導致線圈絕緣失敗。而dv/dt濾波器作用就是降低電機電纜傳輸線效應電壓的增大而衰減率，并較大限度地減少在電機端子上所發生的峰值電壓。有效降低IGBT變換器的高輸出電壓dv/dt。

當電纜長度超過100米小于300米時加裝dvdt濾波器，變頻輸出峰值電壓會有很明顯的改善，如上圖d所示。

3、在變頻器的輸出端安裝正弦波濾波器

正弦波濾波器用于改善變頻器輸出端電壓波形，修正變頻器輸出的PWM波形轉換為正弦波，大幅削減輸出諧波分量，有效抑制高頻及dv/dt射頻干擾，防止電機電纜老化、爆裂，減小電機噪聲，延長電機壽命，防止突發引起電流及電壓對設備造成的危害。

當電纜長度超過300M時，在變頻器的輸出端須安裝薩頓斯正弦波濾波器，這個措施是理想的。因為在這里將PWM脈沖電壓變成了正弦波電壓，是電機工作在與工頻電壓相同的條件下，尖峰電壓及諧波的問題得到了徹底的解決。（電纜再長，也不會出現尖峰電壓了）。（免責聲明：版權歸原作者所有，侵刪）