西门子S7-300网络线

当设备容量比较大时，需要通过变频器并联运行来提高输出功率。每台变频器前都需要加进线电抗器，以保证并联装置之间的电流平衡，以防止由于不平衡电流造成的某个整流过载。

进线电抗器的选取和连接需要注意以下几点：

1）进线电抗器的选取需与电源模块（SLM、BLM、ALM）相匹配，使用不配套的进线电抗器可能损坏电源模块。如果选用BLM，则需要在进线侧（BLM与电网之间）加装与其功率相对应的相对短路容量为2%的进线电抗器。如果选用SLM，则需要在进线侧加装与其功率相对应的相对短路容量为4%的进线电抗器。

对于书本型非调节型电源模块（SLM）的正常运行要求使用进线电抗器，但如果使用第三方进线电抗器可能会导致故障或设备损坏。对于装机装柜型，在电源进线电感较低的情况下，需要加装一个进线电抗器。

2）进线电抗器和电源模块、进线滤波器之间的连接电缆要尽可能短（*长10m），且应使用屏蔽电缆，电缆的屏蔽层必须两端接地。但是在低频情况下，进线电抗器与变频器的连接可不必就近，但仍不能超过100m。注意：对于变频器配置了符合EN 61800-3的C2类别的进线滤波器，进线电抗器必须就近安装。

使用者面临的安全风险越大，如果一个人碰触了具有破损接地线的设备，漏电流会因人体阻抗小于接地线阻抗而流经人体到达大地。电流总是在闭合回路中流动，因此高频漏电流绝不是在大地中消失，而是流回源端。所以，必须提供一个有效的路径，使漏电流回到干扰源——逆变器（或者变频器）。使用带屏蔽的电动机电缆，电缆屏蔽层连接变频柜的PE母排，变压器二次侧及变频柜内各设备均连接到PE母排，从而形成通路。

若变频器输入侧没有安装EMC滤波器（没有为高频漏电流提供一个低阻抗的回流通路），那么所有的高频漏电流将通过公共地回路流到变压器的中性点PCC（公共电源接入点），通过三相电源返回变频器（电磁干扰源）。这样，由高频漏电流造成的高频电压将会叠加到公共电源接入点PCC，从而影响甚至损坏连接到此公共电源的其他设备和变频器本身。在该公共接入点的高频干扰将达到C4的水平。

为减少高频漏电流对电网电压的干扰，西门子SINAMICS系列变频器在电网侧提供标配进线滤波器（EMC或RFI滤波器），为高频噪声电流提供了一个低阻抗路径使其返回到干扰源。这样绝大部分的高频漏电流通过滤波器流回变频器内，而电源中的高频干扰就会大大减小。

除标准配置进线滤波器外，变频器电源模块（整流单元）中也内含EMC滤波器，可以使高频漏电流在电源模块位置就流回变频器，使电源受到的高频干扰进一步减小。

变压器一次侧不接地，也是为了防止电磁干扰。如果变压器一次侧也接地，高频漏电流会流入变压器一次侧的中性点，从而影响连接到此变压器二次侧的系统和设备。

知识拓展2——【屏蔽电缆】

屏蔽电缆是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线，编织层一般是红铜或者镀锡铜。金属网状编织层在电缆表皮和电缆芯之间，使用时编织层要接地，称为屏蔽接地。屏蔽层与导线之间有寄生电容，寄生电容对高频干扰信号就相当于导线，根据金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理（趋肤效应指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布，频率越高，电磁波的穿透能力越强），高频干扰会直接从内部的导线到达*外侧的屏蔽层，再通过屏蔽层传输，避免干扰信号进入内层导体产生干扰，同时降低传输信号的损耗。

根据变换环节，变频器分为交—交变频器和交—直—交变频器。

交—交变频器，是把频率固定的交流电变换成频率连续可调的交流电的电源设备。主要优点是没有中间环节，变频效率高，但其连续可调的频率范围窄，一般为额定频率的1/2以下。

新型SPWM（正弦波脉宽调制）逆变器，均以IGBT为开关器件。IGBT融合了GTR与MOSFET的优点，具有容量大、开关频率高等特点，IGBT的平均开关频率能够达到20kHz。SPWM逆变器能够同时完成调压和调频的任务。SPWM逆变器的原理。采用参考正弦电压波与载频三角波互相比较，决定主开关的导通时间来实现调压，利用脉冲宽度的改变来得到幅值不同的正弦基波电压。脉宽调制型变频器不仅可以把调压和调频的功能集于一身，而且还因采用不可控整流，简化了整流装置，降低了整流器的造价，同时还改善了系统的功率因数，特别是通过采用适当的调制方法，可以使变频器输出电压中谐波分量尤其是低次谐波显著减少，从而使异步电动机的技术性能指标得到了大幅度的改善。

逆变器的负载主要是异步电动机，属于感性负载。无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不会为1，因此在中间直流环节与电动机之间总会有无功功率的交换，这种无功能量要依靠中间直流环节的电容器或电抗器等储能元件来缓冲。中间储能元件采用大容量的电容，并联在直流环节上，电容两端的电压不能突变，因此直流环节的电压比较稳定，相当于恒压源。中间储能元件改为一个大的串联电感，直流部分就相当于一个恒流源。根据中间电路储能元件的不同，变频器可分为电压源型和电流源型

变频器的产生及概念

变频技术的诞生背景是交流电动机无级调速的广泛需求。1968年，以丹佛斯为代表的高技术企业开始批量化生产变频器，开启了变频器工业化的新时代。20世纪80年代中后期，美、日、德、英等发达国家的 VVVF变频器技术实用化，商品投入市场，得到了广泛应用。近二十年，国产变频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。

交流电动机使用的是交流电源。对于交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准。对于具有标准的电压和频率的交流供电电源称之为工频交流电。例如我国所使用的单相工频交流电压为220 V，三相工频交流电压为380 V，频率均为50Hz。

通常，把电压和频率固定不变的工频交流电源变换为电压或频率可变的交流电的装置称之为“变频器”。在实际应用中，变频器主要用于三相交流异步电动机的调速，又称变频调速器。

在使用变频器对交流异步电动机进行调速时，先将50Hz工频交流电源接入变频器，由变频器改变电源频率，输出0～50Hz可调频率的工作电源给交流异步电动机，从而改变交流异步电动机的转动速度。