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第4章    驱动系统的接地

       变频器从原理上讲是把交流电变成直流电，再将直流电变成所需要的电源传输给电动机从而驱动电

动机工作的设备。由于在交流电变直流电的过程中，会有谐波产生。在自动化系统中，变频器

常常是整个系统的干扰源，为了避免变频器给系统带来干扰，需要对变频器以及整个系统采取必

要的防护措施，例如接地、加滤波器以及规范布线。

4.1    预防干扰的总原则

        为达到设备、机器或控制柜的 EMC规定，必须制定周密的计划。依据来源于：

• 取决于使用环境的 EMC 要求；

• EMC 区域方案；

• 等电位连接。

4.1.1      驱动系统的使用环境

• 在 1类环境（居住区域）中，允许的放射电平处在较低的级别。对于1类环境中使用的设备必须具有较低的干扰放射性，所需的抗干扰性也相对较低。

•  在 2类环境（工业区域）中，允许的放射电平处在较高的级别。对于2类环境中使用的设备必须具有相对较高的干扰放射性，所需的抗干扰性也相对较高。

根据 EMC 产品标准 IEC 61800-3 的环境和类别见表5-1。

表格 5- 1  IEC 61800-3 定义的环境和类别

  注：    1. C1 类没有产品供货。

               2. 如果驱动系统已由专业人员安装，则可在符合 EMC 产品标准 IEC 61800-3 的1 类 环境 C2类中使用。                   

                3.在此文档中所描述的驱动系统与相应的滤波器可在符合 EMC 产品标准 IEC 61800-3 的2类环境C3类中使用。

               4. 为确保满足 C4 类中的 EMC 标准，设备制造商和设备操作人员必须在此情况下协商EMC 计划，即单独的、设备专用的措施。在允许的情况下，驱动系统也可根据EMC标准 IEC 61800-3 在未接地的电网（IT电网）上使用。 

4.1.2      EMC区域方案      

（1）   通过互相分隔干扰源和干扰汇点进行安装，能够简单经济地实现设备或控制柜内部的抗干扰措施。该分隔必须在计划时予以考虑。    

（2）  确定每个使用的设备是否具有潜在的干扰源或干扰汇点。 

•  典型的干扰源有变频器、制动模块、开关网络部件、接触器线圈等。

• 典型的干扰汇点有自动化设备、编码器和传感器及其分析电子设备等。

• 进行设备总范围或控制柜总范围在EMC区域的划分并为设备分配区域，如图5-1所示。

图4-1 控制柜内EMC区域分配或驱动系统分配  

A 区     电源连接  

          必须遵守电缆干扰放射性和抗干扰性的限值 

B 区    功率电子设备  

            干扰源：由整流器、可能的制动削波器、逆变器+ 可能的电机侧电抗器和滤波器组成的变频器

C 区    控制系统和传感器系统

            干扰汇点：敏感的控制系统电子设备和调节电子设备+ 传感器系统

D 区    外设信号接口  

            必须遵守抗干扰性的限值

E 区    电机和电机电缆

            干扰源

其中：   

• 每个区域都有干扰放射性和抗干扰性的不同要求。 这些区域必须进行电磁去耦处理。 可通过空间长间距进行去耦（大约 20cm）。使用分开的金属外壳或大面积的分隔板可以更好地，更节约空间地进行去耦。 

• 不同区域的电缆必须分隔开，不允许在相同的电缆束或电缆通道中进行布线。 在每个区域的连接处可能需要使用滤波器和/或耦合模块。通过电流隔断的耦合模块可以有效地阻止区域间的干扰扩散。

•  所有牵引到控制柜外部的通讯电缆和信号电缆都必须经过屏蔽。 对于较长的模拟信号电缆还需额外使用分隔放大器。

控制柜内的布置及电缆布线如图5-2所示。

图5-2 柜内的布置及电缆布线

注：Category 指的是表5-1中的类别。