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 电机屏蔽层及通讯干扰问题

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作者 主题
keeneyoung
侠圣

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楼主    2017-02-17 16:36:53
主题:电机屏蔽层及通讯干扰问题 精华帖 

 最近改了几组电机线(3相线+接地线+屏蔽层):

1、地线电机与变频器端都已经接地;

2、屏蔽层入柜处接地;

 

 

运行一天下来,发现以下几个现象:

1、如果将屏蔽层在入柜处接地,电机在运行过程中,间隔十分钟左右就报F0070(通讯故障)。该故障可以在面板上按Fn键进行复位。

2、将参数P2040设置为0,屏蔽掉通讯故障后,也还会报F0070,并且变频器面板上出现红灯(一般在硬件掉线情况下亮红灯),且在面板不能按Fn键进行复位。

3、如查将屏蔽层入柜处的接地悬空,则运行一天变频器都没有报故障。但是屏蔽层出现了90V左右的电压。(可参考图)

 

 问题:

1、接EMC规则,是不是屏蔽层在电机端也需要接地?

2、这个电压是感应电压吗?怎么会这么高?为什么不接地的时候,对通讯就没有影响,一接了地,对通讯干扰就这么大?

 

投身技术即为专,挑灯夜战不能眠。
kdrjl
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7楼    2017-02-17 22:02:33
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

电机电缆线是三颗?还是四颗?应该是四颗电缆线。其中三颗是三相电源另外一颗是PE线。注意,PE线一定要各自接在PE端子上。电机有引出线(接线盒里)一个端子PE,变频器输出端子,也有一个PE端子。都是有标记的,要用一颗与电源相线一样截面的电缆去连接PE。


电机四芯电缆的屏蔽层,不能单端接电气柜的外壳,要双端接金属导电外壳,电机侧接电机外壳,电器柜侧接电气柜外壳。


电机外壳和电气柜外壳还要做等电位连接。不能拿电缆的屏蔽层当等电位连接电缆。


只要系统能做好等电位,接地找一个系统里导体面积最大的地方,接地线。


有一本《接地指南》的小册子。讲的很清楚。要看。

我是你的朋友
yming
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12楼    2017-02-18 10:06:45
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

要我就不这样接。

实际的接法应该是,每台电机的外壳地,直接接到它变频器的外壳PE(中途不接地);外壳另一个PE接到柜中的PE母排。

通讯电缆的进出线屏蔽、控制系统传感器的屏蔽,单独接到独立的“PE”母排。如果可以,与控制器的PE接在一起。最后再与驱动的PE一起接到供电系统的总的PE。

这就是所谓的:“一点接地”。

确保,变频器经Y电容、电缆、电机经等效电容的泄漏电流大部分回到变频器;少部分经母线回到入线侧;

控制系统是一个等电势(允许有电压,但是无电流)。


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
北雪雪纷飞
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18楼    2017-02-18 20:45:15
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

我觉得四芯线比那个屏蔽层还要重要,,宁可不要屏蔽层,也要使用四芯线


电机侧接到接线盒内的地,另一端接到变频器出线端的PE,进线端的PE接地排。


如果有屏蔽层,那么屏蔽层两端都接到接地线上。如果单端接地,会影响仪表类通讯的信号。


这个以前讲过,有的国产变频器可能是载波频率较高的原因,干扰特别大,本来G130的没有事,更换国产变频器,启动后仪表显示就最大值,检查发现电机端的屏蔽层没接好,连接好后正常。

Thank you for the support.
keeneyoung
侠圣

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44楼    2017-02-22 08:34:16
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

大家都很关心最后的处理结果怎么样,我汇报一下最近几天的处理方法与运行结果:

1、按EMC规则的要求,将屏蔽层按要求在电机端与电机外壳进行了接地,其实就是与PE线相连了;

2、在电箱入口处与电箱也进行了接地处理;

3、在靠近变频器输出端的近处也将屏蔽层与接地端进行了连接;


结果:

1、用万用表测量各处的屏蔽层,均无感应电压值;

2、到昨天为止已经运行了两天,目前均没有报F0070故障产生;


签于以前在电箱入口处单端接地,在生产线运行基本上10分钟左右就会出现F0070故障的情况,

整改的效果有大幅度的提升,基本上算是稳定。后续情况,继续跟踪。

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Zane
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51楼    2017-02-26 22:46:07
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

看楼主的表态,似乎底气不足啊!也难怪,保不准还会出问题呢!


        在我看来,EMC问题不是一个可以亡羊补牢的技术问题,它主要靠先期的设计与成套来解决,如果这两个环节没有考虑,最后的补救措施就是然并卵了。


        随着设备使用时间及使用环境等因素的影响,接地措施会因为锈蚀、氧化、松动等各种因素导致接地失效,设计好的接地系统,在接地部分失效后,剩余的接地效果一般不会再损失,并且仍旧能够起到其应有的抗干扰防护作用。


        然而,不完善的或临时性的接地措施就不能保证了,一旦接地失效,干扰的梦魇就会重新回来让人头痛不已。这就是为什么有些设备在正常工作了半年,一年后会出现EMC干扰的问题,这就是在设计和安装成套的时候没有充分考虑的结果。


        另外,对于一些装机容量比较大的设备,其接地系统亦是需要日常维护的,新设备安装后首次上电调试前需要对电源及接地系统做一下检查,并紧固;设备带载运行一个月后,应安排停机,对电源及接地系统再做一次检查及紧固;设备运行三个月,半年,直至一年期限均应重复上述维护工作。若设备在一年内没有出过EMC问题,那基本可以放心了,以后只安排每年例行检查一次即可。


        条件好的单位,可以购买手持红外测温枪,定期对设备及电源端子的发热状况进行检测,可以及时发现问题,防止大的故障导致对设备接地系统造成的损害。


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Zane
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52楼    2017-02-26 23:11:53
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

这个话题,为什么会这么热,经久不衰的热,其实与我们每个工程师都有关系。


        大家都在看别人的笑话,但五十步笑百步,自己有又有多少重视呢?事到临头自己又是怎么做的呢?痛苦着并乐此不疲。有多少人有从系统上解决EMC问题的决心,各种理由只不过自欺欺人罢了。


        从业这么些年,楼主这种EMC裸奔的柜子真的见多了,没有问题才是不正常的,哪怕是所谓的上市企业,新兴高科技企业,一样都在裸奔,有多少老板和工程师一方面会在我面前信誓旦旦的说他的设备很好没有问题,然话音未落,却又要求去解决现场通讯中断无故停车的问题,元器件故障率高的问题。


        有时候突然就会产生这种感觉,这么多人在那儿瞎忙活什么呢?名和利?



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yming
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56楼    2017-02-28 10:36:37
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

可是,我觉得和成本没有太大的关系呀。

首先,并没有要求电机电缆必须是屏蔽电缆。是否采用屏蔽电缆是看环境的EMC要求;该电缆是否会对其他设备产生电磁场的干扰;其干扰程度其他设备是否能够接受;而不受影响。许多情况下,我并不使用屏蔽电缆;仅使用等径四芯塑料绝缘RVV电缆。

其次,绝不是用一个PE铜母排,将所有通讯、动力、控制屏蔽电缆压在上面就解决EMC的问题。

关键是要考虑每一回路的电流和为零,不会被其它回路所影响;也不去影响其它回路。

例如:

一条控制屏蔽电缆要穿过”一堆“有一定跨度的强干扰线缆。如果想两侧屏蔽层接PE,则首先要保证这两侧的PE是等电位。差一伏(要用直流档、交流档分别测量)也不行;因为你并不知道两侧的能量有多大。(曾经遇到过,1伏电压居然将直径10毫米的钢轴加热到上百度,给手烫个大泡。);如果不能确定两边等电势,这条屏蔽电缆的两边,最好不接PE。因为两侧不接;可以确认屏蔽层上没有电流。没有变化的电流就没有变化的磁场;只可能有变化的电场,变化的电场会通过等效电容耦合到所有芯线中。如果该回路任何时候电流和为零(这意思就是:去的控制电流别通过其它路径回来;要通过相同路径流回来。),且线缆为绞线;则全回路作用在控制电缆上的的等效耦合电势为零。


所以,北雪说的四芯电缆比屏蔽电缆更重要就是这个道理。




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yming
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65楼    2017-03-01 17:53:09
精华帖  主题:回复:电机屏蔽层及通讯干扰问题

你为什么要用N线呀?

你知道么?事实上L1、L2、L3 AC 380V电源电缆实际上是没有什么干扰的;尽管它的电流有一些畸变谐波。

问题就出在变频器的输出电缆。要知道,尽管直流母线上的直流电压是稳定的,但它的中点电压不是零伏,而是相对N中性线有70多伏的交流电压。

看下图:三相整流后的母线中点电压相对N线中性线点位(橙色)


当变频器输出时,它会通过等效电容耦合到外壳、电缆屏蔽层。如果没有一个可靠的电缆连接到变频器输出PE-电机外壳,就会通过不可确定的路径返回到变压器中点。

所以通常都不使用 N线。需要单相控制电源时,就是用380/220控制变压器,提供给开关电源。

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