植树节，与小丹携手拒绝噪音播种希望
2019-08-08来源：丹佛斯传动微信标签：变频器
【中国智能制造网 技术前沿】植树的益处多多，说到噪音污染，树木可帮了我们不少忙呢~树木是天然的消音器，声音传到薄而柔软的树叶上，引起树叶振动，声波的能量就被转化为树叶振动的能量。变频器在噪声方面也会有两种变化：通常由冷却风扇产生的可听见噪声，以及来自变频器在各个频带上产生的电磁噪声。
电磁干扰的例子在生活中很常见，但在某些领域则会产生负面影响，甚至带来严重的后果。面对噪音环境我们该怎么办呢？快跟小丹一起涨知识啦~
为了减轻电磁干扰（EMI）带来的负面影响，需每件设备都与其电磁环境兼容。这涉及在该环境中正常运行(免疫)，而不是引入无法忍受的干扰(满足排放要求)。其中主要挑战的难点就在于这些干扰发生在各种不同的频带上。
涵盖干扰的标准
变频器中使用的经典整流器会产生高达50次（2.5 kHz）的谐波。谐波会在电网中产生相关的问题，但变频器的普及，这个频段已经被EN 61000-3-4和3-2等标准所覆盖。
问：但从2到150 kHz没有被标准覆盖的中间范围(称为HF谐波)是怎么回事呢？
答：这是因为在过去十年之前，既没有重要的排放源，也没有相关的干扰问题。尽管如此，在安装变频器时还需考虑这个频率范围。
AFE，有源滤波器和太阳能逆变器由于其开关频率，在2至150 kHz频率范围内会产生失真，这会影响电力线通信或导致共振。若产生共振，即使在低HF谐波幅度下也会产生明显的热量和干扰。修改开关频率会成为解决方案的关键所在。
IEC 61800-3标准适当地涵盖了150 kHz至30 MHz范围内的干扰(称为射频干扰，RFI)。该标准区分了家庭/办公室和工业环境。根据设备的使用环境、安装人员的EMC技术知识以及设备的电压/电流等级，设备可分为4类（C1至C4）。
各类别定义了不同的传导和辐射发射水平。其中C1级具有低发射水平，针对和第二环境(对于环境而言较低)定义了不同的抗扰度水平，包括对静电放电、输入电磁场辐射(无线电，移动通信)、突发瞬态(接触器/继电器的切换)、浪涌瞬变(闪电)射频共模。
变频器在这个频率范围内，由于PWM（脉宽调制），在变频器和电机之间的输出端会产生陡峭的脉冲。这些脉冲含有高频成分，会引起电动机电缆的不良辐射，所以在变频器中必须包含一个适当的RFI滤波器，以满足IEC 61800-3的辐射限制，并且还可以提高变频器的抗干扰能力。
在安装多台变频器时，它们的排放量会相加，并可能超过通用EMC标准（IEC 61000-6-3和IEC 61000-6-4）的限制。由于多个来源对系统的影响，这些EMI问题在某些情况下可能很难被发现，甚至更难以解决。
强大的信号源可能会导致长距离的电磁干扰，电磁噪声可以通过导体或电磁波传输，耦合可以是电流、电容、电感或电磁。面对减少EMI对系统的影响，还需要小丹给出更好的解决方案呢~
佳解决方案
有难题，小丹帮您解决~在安装变频器时始终遵循佳EMC实践规范，以避免安装中的设备出现故障。
? 电机和控制接线使用屏蔽电缆
屏蔽的任务是“捕获”高频分量，并将其传回干扰源，在这种情况下是变频器。其中，编织铜屏蔽比铜线屏蔽要好得多。对于控制布线，使用带有绞合导线的屏蔽电缆可以进一步提高衰减。
? 使电缆两端的屏蔽层接地
为此，需使用EMC电缆密封套。它们完全包围屏蔽层并将其连接到大面积的地面，所有其他连接方法都会降低屏蔽的有效性。
小丹提示：若将屏蔽层编织成引线，并使用夹紧端子将其接地。这种连接形式为高频信号成分产生高传输阻抗，屏蔽效果可能会降低多达90％。
? 尽可能分开路线
干扰效应随着布线距离的增加而显著下降：控制电缆，电机电缆和电源电缆之间的小间距为20厘米。如果不能避免电源线和信号线之间的电缆交叉，则应将其制成90°角。
采用单独的中性点(N)和保护性接地(PE)导体的TN-S电网分布在EMC方面要优于TN-C电网。
? 做好安装的接地
确保金属表面接地时使用低阻抗连接。在EMC方面，决定性的因素不是导体的横截面，而是其表面积，因为高频电流由于趋肤效应而在表面上流动。
? 安装共模滤波器
通过安装共模滤波器可以减少1 MHz以上的辐射，主要用于减少电机轴承的放电。
选择合适的变频器
选择变频器时，必须考虑电磁兼容性（EMC）、安装位置和电机电缆长度。 根据特定的IEC 61800-3类别，该位置将符合一定的发射水平。
? C1级变频器可能适用于对EMC敏感位置，如医院。
? C2级将成为所有其他公共电网安装(住宅和商业区域)的标准，也可能用于某些工业领域。
? C3级将用于工业电网安装。
变频器型号可配置不同的RFI滤波器选项，以匹配位置和应用要求。对于变频器型号和射频干扰滤波器的具体选择，屏蔽电缆的大电机电缆长度必须考虑，以便不超过特定类别的IEC 61800-3发射限值。例如，VLT® AQUA Drive FC 202中的C1级RFI滤波器允许150米电缆用于C2传导发射极限合规性，但是符合C1级的电缆长是50米。
电磁干扰的例子在生活中很常见，但在某些领域则会产生负面影响，甚至带来严重的后果。面对噪音环境我们该怎么办呢？快跟小丹一起涨知识啦~
为了减轻电磁干扰（EMI）带来的负面影响，需每件设备都与其电磁环境兼容。这涉及在该环境中正常运行(免疫)，而不是引入无法忍受的干扰(满足排放要求)。其中主要挑战的难点就在于这些干扰发生在各种不同的频带上。
涵盖干扰的标准
变频器中使用的经典整流器会产生高达50次（2.5 kHz）的谐波。谐波会在电网中产生相关的问题，但变频器的普及，这个频段已经被EN 61000-3-4和3-2等标准所覆盖。
问：但从2到150 kHz没有被标准覆盖的中间范围(称为HF谐波)是怎么回事呢？
答：这是因为在过去十年之前，既没有重要的排放源，也没有相关的干扰问题。尽管如此，在安装变频器时还需考虑这个频率范围。
AFE，有源滤波器和太阳能逆变器由于其开关频率，在2至150 kHz频率范围内会产生失真，这会影响电力线通信或导致共振。若产生共振，即使在低HF谐波幅度下也会产生明显的热量和干扰。修改开关频率会成为解决方案的关键所在。
IEC 61800-3标准适当地涵盖了150 kHz至30 MHz范围内的干扰(称为射频干扰，RFI)。该标准区分了家庭/办公室和工业环境。根据设备的使用环境、安装人员的EMC技术知识以及设备的电压/电流等级，设备可分为4类（C1至C4）。
各类别定义了不同的传导和辐射发射水平。其中C1级具有低发射水平，针对和第二环境(对于环境而言较低)定义了不同的抗扰度水平，包括对静电放电、输入电磁场辐射(无线电，移动通信)、突发瞬态(接触器/继电器的切换)、浪涌瞬变(闪电)射频共模。
变频器在这个频率范围内，由于PWM（脉宽调制），在变频器和电机之间的输出端会产生陡峭的脉冲。这些脉冲含有高频成分，会引起电动机电缆的不良辐射，所以在变频器中必须包含一个适当的RFI滤波器，以满足IEC 61800-3的辐射限制，并且还可以提高变频器的抗干扰能力。
在安装多台变频器时，它们的排放量会相加，并可能超过通用EMC标准（IEC 61000-6-3和IEC 61000-6-4）的限制。由于多个来源对系统的影响，这些EMI问题在某些情况下可能很难被发现，甚至更难以解决。
强大的信号源可能会导致长距离的电磁干扰，电磁噪声可以通过导体或电磁波传输，耦合可以是电流、电容、电感或电磁。面对减少EMI对系统的影响，还需要小丹给出更好的解决方案呢~
佳解决方案
有难题，小丹帮您解决~在安装变频器时始终遵循佳EMC实践规范，以避免安装中的设备出现故障。
? 电机和控制接线使用屏蔽电缆
屏蔽的任务是“捕获”高频分量，并将其传回干扰源，在这种情况下是变频器。其中，编织铜屏蔽比铜线屏蔽要好得多。对于控制布线，使用带有绞合导线的屏蔽电缆可以进一步提高衰减。
? 使电缆两端的屏蔽层接地
为此，需使用EMC电缆密封套。它们完全包围屏蔽层并将其连接到大面积的地面，所有其他连接方法都会降低屏蔽的有效性。
小丹提示：若将屏蔽层编织成引线，并使用夹紧端子将其接地。这种连接形式为高频信号成分产生高传输阻抗，屏蔽效果可能会降低多达90％。
? 尽可能分开路线
干扰效应随着布线距离的增加而显著下降：控制电缆，电机电缆和电源电缆之间的小间距为20厘米。如果不能避免电源线和信号线之间的电缆交叉，则应将其制成90°角。
采用单独的中性点(N)和保护性接地(PE)导体的TN-S电网分布在EMC方面要优于TN-C电网。
? 做好安装的接地
确保金属表面接地时使用低阻抗连接。在EMC方面，决定性的因素不是导体的横截面，而是其表面积，因为高频电流由于趋肤效应而在表面上流动。
? 安装共模滤波器
通过安装共模滤波器可以减少1 MHz以上的辐射，主要用于减少电机轴承的放电。
选择合适的变频器
选择变频器时，必须考虑电磁兼容性（EMC）、安装位置和电机电缆长度。 根据特定的IEC 61800-3类别，该位置将符合一定的发射水平。
? C1级变频器可能适用于对EMC敏感位置，如医院。
? C2级将成为所有其他公共电网安装(住宅和商业区域)的标准，也可能用于某些工业领域。
? C3级将用于工业电网安装。
变频器型号可配置不同的RFI滤波器选项，以匹配位置和应用要求。对于变频器型号和射频干扰滤波器的具体选择，屏蔽电缆的大电机电缆长度必须考虑，以便不超过特定类别的IEC 61800-3发射限值。例如，VLT® AQUA Drive FC 202中的C1级RFI滤波器允许150米电缆用于C2传导发射极限合规性，但是符合C1级的电缆长是50米。
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