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变频器与电机的电缆允许多长？

变频器输出的电压波形只是类似于正弦波，而绝非真正的正弦波，其波形中含有大量的谐波成分。 

高次谐波会使变频器输出电流增大，造成电机绕组发热，产生振动和噪声，加速绝缘老化，甚至还有可能损坏电机。同时，各种频率的谐波会向空间发射不同程序的无线电干扰，有可能会引起其它机电设备的误动作。

因此在安装变频器时，需要综合考虑中心控制室、变频器、电机三者之间的距离，才能尽量减少谐波的影响，提高控制的稳定性。

（一）距离的定义：

1、近距离：变频器和电机之间的距离≤20m;

2、中距离：变频器和电机之间的距离》20m，并且≤100m;

3、远距离：变频器和电机之间的距离》100m;

（二）工业使用现场的场合：

1、近距离：变频器和电机之间可以直接连接;

2、中距离：变频器和电机之间可以直接连接，但是，需要调整变频器的载波频率来减少谐波及干扰;

3、远距离：变频器和电机之间可以直接连接，不但需要调整变频器的载波频率来减少谐波及干扰，而且，还需要加装输出交流电抗器。

（三）高度自动化的工厂里：

在高度自动化的工厂里，所有的设备都需要在中心控制室所有进行监控及控制。所以，变频器系统的信号也要送到中控室。

1、近距离：即变频器若安装在中心控制室。控制台与变频器之间，可以直接连接，通过0-5/10V的电压信号和一些开关量信号进行控制。但是，变频器的高频开关信号的电磁辐射对弱电控制信号会产生一些干扰，因此也不一定要美观整齐，把变频器放在中心控制室内；

2、中距离：即变频器与中心控制室距离远一点，可以采用4-20mA的电流信号和一些开关量作控制连接;如果距离更远，可以采用RS485串行通信方式来连接;

3、远距离：即变频器与中心控制室的距离大于100m。此时，可以利用通信中间继电器达到1km的距离;如果还要远，则需要采用光纤连接器，最远可以达到23km。

采用通信电缆连接，可以很方便地构成多级驱动控制系统，从而实现主/从和同步控制等要求。与目前流行的现场总线系统相连接将使数据变换速率大大提高。中心控制室与变频器机柜之间的距离的延长，有利于缩短变频器到电机之间的距离，以便用更加合理的布局改善系统性能。

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从电动机的效率和温升的问题、电动机绝缘强度问题、谐波电磁噪声与震动、电动机对频繁启动、制动的适应能力、低转速时的冷却问题等5个方面来为大家讲解变频器对电机的影响。

1、电动机的效率和温升问题

不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1(u为调制比)。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显着的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%~20%。

2、电动机绝缘强度问题

目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动

普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、低转速时的冷却问题

首先，异步电动机的阻抗不尽理想，当电源频率较底时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次，普通异步电动机再转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出