苏禹豪
辽宁科技大学 114000
摘要：随着我国的电子技术以及计算机技术的高速发展，在电器的传动技术方面也产生了革新。并且我国对电力能源的需求也日益增大，所以如何能够节约能源、有效的利用能源就成了最主要的问题。大数据可以得到在我国的电力消耗中，六成的消耗为动力电消耗，并且在我国电动机的总量当中，只有一小部分的电动机是变频控制的，所以我国国内有节能潜力的电机运行效率比国外的更低。但是按照现在的发展前景而言，对于电动机的节能开发是必然的，所以应该针对电动机变频器的设计进行主要的分析。
关键词：变频器控制；原理图；设计
前言
随着科技的发展，人们对于电动机的使用由最初的直流调速转变成了更加节能的交流调速，并且对于计算机的控制模式也由数字控制代替了模拟控制。变频调速的优点有许多，不但有高效率、高功率，在调速以及启动制动的性能方面对于现阶段的需求都持有巨大的优势，因此变频调速被社会认可，也成为现阶段最具有发展前途的调速方式。所以如何对变频器进行设计成为现在的研究热点，首先是对一些电力电子元器件进行优化，而优化了这些电力电子元器就使得变频器在工业领域更加受到欢迎，那么之后又该如何进行设计优化呢？本篇文章将对变频器的控制原理图的设计进行研究，解析在对变频器控制的原理图设计的时候应该注意的方面。
一、确认变频器安装的环境
变频器的安装环境是有严格要求的，首先需要非常的安全，因为变频器会受到来自温度的影响，来自空气中腐蚀性气体的影响，所以以下将分析这些外部的环境因素对变频器的影响。
（一）温度对变频器的影响
工作温度非常容易影响到变频器内部电子元件的稳定性，而良好的工作温度是在0到50摄氏度之间，而最理想的是将变频器的工作温度控制在40摄氏度以下，这样就可以为变频器提供一个安全的工作环境，也可以对使用的时候留下一些可考虑的余地。并且对于变频器的安装位置，最优选择是将变频器安装在控制箱的偏上方，在变频器的底部应该避免设计安放一些易发热的元件。在安装变频器说明书当中所出现的一些具体要求，在设计的时候也应当严格的执行。
温度的调控在变频器的工作过程当中，不但要注意变频器的工作温度，也需要考虑环境温度对变频器内部原件的影响。若是变频器所处在的环境温度太高，或者是温度差较大的时候，结露的现象就容易出现在变频器的内部，若是变频器的内部产生了结露，就会就导致变频器的绝缘性能降低，稍有不慎就会导致短路引发安全事故。为了避免这一情况的出现，应该在控制箱中增设干燥剂等空气干燥物品。
（二）腐蚀性气体对变频器的影响
若是变频器的工作环境当中，空气气体内含有一些腐蚀性气体，当变频器周围空气中的腐蚀性系气体浓度到达一定程度时，会将电路板腐蚀，还会导致一些绝缘塑料件的老化，从而发生短路引发安全事故。
（三）震动和冲击的设计
在机械运作的过程中产生的振动和冲击也会影响变频器的控制柜，从而导致变频器的电气接触不良。对于这个问题，我们可以利用一些抗震橡皮垫固定控制柜，或者采取让控制柜远离振动源等措施，减少控制柜受到振动以及冲击所带来的影响。
并且我们还应该定时对变频器的控制柜进行检查和维护，及时维修变频器控制柜内部因为震动与冲击所造成的损坏。
（四）电磁波干扰
因为变频器的工作原理，在四周很容易产生电磁波，而这些电磁波会对变频器内部的仪表或是仪器造成一定的干扰。所以在对变频器的控制柜设计的时候，应该多选用金属外壳，或者是带有屏蔽功能的外壳，以减少变频器内的仪表受到干扰的程度。若是没有相应的屏蔽措施，电磁波的干扰往往会导致整个变频器的工作系统瘫痪，或者是一些单元失灵损坏的现象出现。
二、变频器和电机的距离确定电缆和布线方法
对变频器控制的原理图设计的时候，首先应该清楚变频器和电机的距离，在确定电缆及布线的方法。
在设计变频器与电机的位置距离的时候，应该尽可能的让让这两者的距离短一些，只有缩短了变频器与电机之间的距离，才能减少干扰发射缘所发出的干扰因素。
在选材的设计上，对于控制电缆的材料，应该尽可能选择一些带有屏蔽功能的电缆，并且这些屏蔽电缆还可以作为动力电缆的使用材料。若是无法选择到合适的屏蔽电缆材料，可以在变频器到电机的这个部分设置一些屏蔽措施，比如说对这部分的电缆线都采用穿线管的形式进行设计。在选择变频器的模拟信号线的时候，屏蔽双绞线为最佳的使用材料，同时，三芯电缆也是动力电缆线的最佳选用材料。甚至还可以按照变频器的用户手册上的规定来作为材料选择的依据。
为了减少电机电缆与其他电缆出现长距离的平行走线情况，应该注意在设置电机电缆的时候，要保持其与其他电缆的最小距离不大于500毫米，若是条件许可，则应该将电机电缆独立地设置在一旁。若是电机电缆与其他电缆有长距离的平行走线，则会增加变频器输出电压变化太快而产生的电磁干扰。若是出现控制电缆需要与电源电缆交叉存放，那么应该将这两者摆放为90度垂直直角的样子。
三、变频器控制原理图的设计
（一）主回路上的设计
在主回路的设置时，应该关注变频器的容量，若是变频器的容量较大时，应该设置相应的电抗器，因为电抗器可以防止变频器在工作过程当中产生出高次谐波，并且高次谐波对其他受电设备也有一定的影响，而高次谐波主要出现在电源的输出回路返回到电网的过程当中起到影响。除了安装电抗器，还可以在变频器的输出端处增设一个滤波器，这样可以减少变频器在输出的时候产生的高次谐波，而具体的设置情况就是变频器与电机的距离较远时就可以设置。同时也可以依据变频器的容量选择断路器的类型，而加设一个断路器的原因是可以避免主回路发生过载。
（二）控制回路上的设计
对于控制回路的设置，可以设置为能够进行手动切换工频变频的一个状况，这一做法主要是防止在变频器出现故障的时候，能够手动的切断变频器的运行。
结束语：
在变频器控制原理图的设计过程中，应该减少外部环境对变频器的影响，以及注意在材料选择与位置布置的时候要注意一些容易发生事故的地方。这样才能对变频器控制原理图进行较完善的设计。
参考文献：
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