VFDS - 也通常称为可调节或可变速度驱动器 - 提高电动机设备的效率，并允许在各种操作速度方面进行准确控制。VFD市场在越来越多的规模上不断扩大，以帮助支持由工程师设计的高度智能和复杂的机器。这样可以帮助确保不间断的操作，光线表现从未在聚光灯中更多。利用高性能VFD电机的机器正在海外制造商附带电缆，帮助补充“完整包装”。

确保这些电缆也符合NFPA代码和规定至关重要，因此安装过程中没有合规性问题。帮助打击这些类型的问题2018年第4章第79章第4章部分4.4.2.8说明了关于可调速驱动系统的电缆类型要求的细节。此外，2017年国家电气规范要求，只有经过适当类型的批准的电缆，才适合超出工业平台的限制，延伸到电缆架，并贯穿整个建筑基础设施，直至容纳控制面板。

VFD理论

频率是一个描述电压和电流随时间变化的功率脉冲的电学术语。美国的标准频率水平是60赫兹(Hz)或每秒60个功率脉冲。这些功率脉冲被称为频率周期;在一个频率周期内有一个正电压脉冲和一个负电压脉冲。区域电力公司为所有电力运行设备提供电源。源电源可以通过工厂的变压器提高或降低电压，但频率将保持在60赫兹不变。

驱动系统有四个主要组成部分:电源、变频器、电缆和电机。辅助组件-分解器/编码器反馈设备，转速表，传感器和继电器-也可以合并以提高性能。

变频驱动在工业应用中变得越来越普遍，在工业应用中，频率被用来调整电机的速度。驱动的主要作用是发送功率脉冲，控制电机的启动、运行速度和停止功能。增加驱动频率会增加电机的转速;反之，降低频率将导致电机减速。VFD执行三个步骤，以调整电机的速度。

在美国，交流电是电力的主要来源。VFD的首要任务是将电源功率从交流电转换为直流电。在转换过程中，尽管频率保持在60赫兹，但源电源的电压乘以1.414。例如，460伏交流电的输入电源将被转换为650伏直流电。这一过程是必要的，之后可以将电源换回交流电，以便变频调速应用。

驱动的第二部分是直流总线，这是一种储存能量的电子元件。直流母线充当一个大的蓄电池，为驱动的第三部分，逆变器提供直流电源。逆变器将直流转换为交流，允许逆变器控制发送到电机的电流的频率，然后影响其运行速度。这就是使用变频驱动器的优点。脉宽调制(PWM)的频率大约是20,000赫兹，通过一次只改变几个周期的电流提供更精细的控制。然而，电源频率是60赫兹;在那个频率，影响几个周期只提供有限程度的变化，不允许控制与PWM一样精确。VFD输出一定频率的交流功率脉冲流，通过电源电缆提供或维持运行中的电机所需的速度。为应用选择合适的电缆是非常重要的，以避免功率脉冲中断，这将导致电机的精度控制下降和潜在的停机时间。

基本的电动机由物理旋转的转子和静止不动的定子组成。当功率被施加到定子上时，就会产生一个旋转的电磁场，使转子转动。定子是由在确定的配置中按特定次数缠绕绝缘导线构成的。这个区域是马达的无防卫部分;电线绝缘极薄，在缠绕过程中会划伤。这些在电线上的刻痕成为裸露导体的裸露点，从那里高压尖刺可能会电弧到单元的外壳，导致电机故障。

会发生什么

电力从交流电到直流电再回到交流电的转换不是一个干净的过渡。不幸的是，在转换过程中产生的功率畸变通过电源系统送回，导致不必要的额外电压和电流。这种更高的功率流导致电机运行更快，导致过热和高压应力。在使用敏感时钟或定时功能的应用中，关键的电子设备可能会变得混乱。电机和电源电缆，携带这些电子扭曲，并不是免疫损害。

非线性功率被定义为在没有相同电流变化的电压变化。在理想条件下，电机预计功率脉冲并调节正确的电流量，因此可以持续增加速度。但是，由于非线性功率，电流不正确地支持电机的要求，并且失真电流可以产生高压应力并导致过度热量。

尖峰是电压在很短的时间内异常快速的增加。在逆变过程中，电压必须从零上升到650伏，然后大约每秒20,000次回到零。在此过程中，标称电压可从650伏超调至2000伏或更高。长度较长的电源电缆将比长度较短的电缆经历更大和更强烈的电压峰值。即使电压峰值只持续百万分之一秒，设计不当的电缆也可能导致永久性损伤。

在最初的电机启动过程中，会出现电流涌流，导致电机和电源电缆充当一个大电容，必须充电到其正常运行水平。当电机第一次通电时，可以有多达6倍的全负荷功率要求。重要的是，安装的电缆是足够的AWG大小，以避免任何显著的电压下降。

电缆的问题

电缆本身可能是VFD系统最关键的组件。该驱动器具有自诊断程序，可以很容易地检测到电机短路。电压峰值仅持续百万分之一秒，设备就会下线。当电压尖刺刺穿电缆的绝缘时，电流就会进入编织屏蔽层。这就产生了大量的热量，并导致编织燃烧，直到一个足够大的洞已经被创建，在这一点上电缆绝缘愈合自己。这个过程将在电缆长度的不同位置重复，直到完全失效。

有许多方法可以减少VFD系统组件中不需要的电气条件。为了保护电缆在整流过程中不受功率畸变的影响，2018年《国家电气规范》要求电源导体的尺寸为驱动器满载电流的125%。

改变脉冲频率或将逆变器切换到较慢的频率可以消除一些谐波。

滤波器、电抗器和隔离变压器可以添加到驱动器中以清除谐波，但会导致电源的额外电压下降。由于VFD电机是双重绝缘的，绝缘绕组上的任何刻痕都可以避免。在使用了所有这些方法之后，电缆通常是VFD系统中最脆弱的部件。如果电源电缆的制造是为了防止功率失真导致的故障，那么系统作为一个整体就具备了处理VFD产生的功率类型的能力。

拉普绝缘材料:xlpe (plus)

对于需要精确控制的应用，如涉及伺服电机的应用，LAPP ÖLFLEX®VFD电缆与XLPE (plus)绝缘确保无问题的性能，并提供了2000伏额定绝缘厚度与600伏电缆相同。这个特殊特性创建电缆重量更轻,更容易处理,和节省空间在托盘安装在会议上要求2000伏电压和功率要求/伺服系统变频OLFLEX®2 xl变频产品独家提供电缆解决方案拉普兰人不可以从任何其他全球电缆制造商!当电气性能参数对确保所有电子设备的运行至关重要时，建议使用XLPE (plus)的VFD电缆。当与标准通用型XLPE相比，电缆与XLPE(加)明显突出在许多方面。与通用型交联聚乙烯电缆相比，该电缆充电电流最小，性能优越。他们也可以容忍三倍的介电耐压通用600伏特电缆按照UL 1277(6000伏特)，并可以保持连续运行高达2000伏特(AC)每UL。

对于VFD电缆，所使用的绝缘材料非常关键。使用XLPE（加）绝缘材料可确保沿各种电缆长度的最小共模电流。使用VFDS，某些电缆结构会导致过度充电电流，并且会干扰适当的应用性能，导致不必要的驱动跳闸和/或系统损坏。与标准通用型XLPE电缆相比，XLPE（加）绝缘提供了卓越的结果。

这个问题通常与480V AC或更大，5 HP或更小的vfd有关。当VFD的IGBT(绝缘栅双极晶体管)切换到直流母线电压时，一个“浪涌”充电电流沿电缆向下发送。电缆充电电流路径可以是相导体到相导体，也可以是相导体到地导体或电缆屏蔽。返回到接地导体或电缆屏蔽上的电缆充电电流通常被称为共模电流。

Lapp的保温材料：Lapp Scrice Guard

ÖLFLEX®VFD电缆与电涌防护绝缘是唯一的电机供电电缆。与用于导管的标准通用B型或THHN导体等更大直径的VFD电缆相比，带Surge Guard的LAPP VFD电缆提供了完美的解决方案。这些电缆的直径更小，非常灵活，这使得它们非常适合在允许的空间太紧或限制的地区使用。

LAPP浪涌防护具有热塑性半导电层挤压在导体上，其次是聚氯乙烯绝缘和尼龙覆盖。电涌保护绝缘使电缆能够承受在vfd中出现的典型使用条件下的电现象:反射、驻波和电压尖峰。LAPP电涌防护器的关键部件是一种应用于铜导体上的半导电化合物。在高电压峰值期间，这种半导电涂层分散导体所经历的电应力，防止绝缘损坏。这种涂层提高了电缆的可靠性，提高了电缆的介电强度，延长了电缆的使用寿命。此外，根据ICEA T-24-380标准进行的测试表明，当使用半导电化合物作为绝缘系统的一部分时，电晕开始和消光水平显著提高。这些化合物确保了LAPP电涌防护绝缘可靠地有助于在极端工作条件下保持电缆的功能完整性。

Lapp电涌保护绝缘材料通过挤出的第二层PVC /尼龙完成。该串联组件允许在高温下进行操作并提供优异的机械强度。此外，电缆将保持其优越的粉碎和抗冲击性，以帮助支持UL TC-er.M

注:术语“均方根”指的是均方根值。这张图表是基于工业自动化设备中使用的变频驱动器和标准的领导者独立测试的实际性能。

拉普兰人全球搁浅

ÖLFLEX®VFD电缆的绞合配置提供了几个优点。ÖLFLEX®VFD电缆自动符合北美(UL, CSA)和欧洲5级(VDE)导体绞合标准。独特的搁浅提供了一个“一刀切”的全球终止解决方案。此外，与北美相比，产生的环形密尔区(CMA)更大

线规(AWG)尺寸。更大的CMA意味着更低的直流电阻，与相同AWG尺寸的电缆相比，相同电缆长度上的电压降明显更低。下表显示了竞争对手样品与ÖLFLEX®VFD 2XL样品的电压降的严重程度:

ÖLFLEX®VFD 2XL的直流电阻比VFD通用B型产品低约25%。这种显著的差异导致了电压降的显著降低，更高的电流承载能力，以及适应需要更长的电缆长度的应用的选择。铜越多，电阻越小，产生的热量就越少。

超强电磁屏蔽

所有LAPP VFD电缆都采用卓越的超级EMI屏蔽，包括三层箔胶带，与高覆盖镀锡铜编织物组合。具有超级EMI屏蔽的电缆提供出色的传输阻抗特性。

注意:转移阻抗是指在屏蔽的一个表面上的电流与该电流在屏蔽的另一个表面上产生的电压降之间的关系。传输阻抗用于确定屏蔽对内部和外部干扰信号的有效性。较高的传递阻抗值表明整体屏蔽效能较差。

屏蔽以两种方式提供对噪声干扰的免疫。外部产生的噪声不能从电缆外部进入，导致内部信号中断。从电缆内部产生的任何噪音都被阻止了，这将对附近的敏感电子设备造成意外的干扰。屏蔽效果测试验证了LAPP超级电磁干扰屏蔽与其他电缆屏蔽类型相比的卓越性能特点。

注意：筛选衰减是设备的内部和外部信号之间的分贝比的测量。简而言之，它是在放置屏蔽之前和之后的电气或磁场强度的比率。为了筛选较低DBS的衰减读数是整体盾构效果性能较差的指标。

一个快速和创新的终止解决方案

Lapp提供各种各样的电缆腺，通过快速，轻松地提供完整的360°圆周电缆屏蔽终端解决方案，完全补充超级EMI屏蔽系统。完整的360°被认为是电缆屏蔽接地最有效的终止方法。Skintop®MS-SC非常适用于具有较小规格电缆的理想选择，因为它们通常表现出一致的同心性和最小的偏心特性。大量电缆可能更具挑战性，因为它们本质上具有增加的尺寸和核心同心度的相应波动。在这些情况下，确保完整的360°屏蔽终端可能是一种繁琐且艰巨的任务。Skintop®MS刷子提供了理想的解决方案，因为这款电缆腺可以符合这些电缆不规则，毫不费力地确保完全终止。Skintop®InoxSC和Skintop®CygenicSC是由强大的不锈钢制造的，具有非常光滑的表面饰面，没有尖锐的突起，角落或边缘。光滑的终止可防止细菌和其他微生物的生长粘附在表面上，使这些腺体成为食品和饮料行业的最终选择。不锈钢耐用性还提供高腐蚀性应用适用性和卓越的冲洗抵抗力。

Skintop®产品还参考了罗克韦尔自动化的布线和脉冲宽度调制（PWM）交流驱动器的接地指南，进一步建立了业界领先的电缆屏蔽终端解决方案。

Ölflex®VFD夹克

用于Ölflex®VFD电缆的夹克由创新的专用配方的热塑性聚合物或环境友好的弹性体化合物组成。这些夹套化合物允许Lapp VFD电缆用于溶液之前未存在的应用。

优越的灵活性确保在安装过程中更容易处理和布线，特别是当尺寸限制需要紧密弯曲时。这一特性有助于加快安装过程，从而节省时间和金钱。ÖLFLEX®VFD电缆提供特殊的阻燃性能，因为它们都符合UL垂直托盘和CSA FT4/IEEE 1202火焰测试。

符合这些火焰测试允许安装在工业基础设施内。暴露在恶劣的冷却剂类型的环境中不会出现任何问题，ÖLFLEX®VFD电缆符合UL Oil Res I和II严格的测试要求。

ÖLFLEX®VFD护套具有非凡的抗压和冲击力，因为这些电缆都保持UL TC-ER清单。根据UL 1569(金属包层电缆)的要求，TC-ER列出的电缆已通过相同的机械破碎测试。LAPP电缆超过UL 1569规定的压碎要求至少50%。TC-ER列表保证了电缆适用于工业基础设施的托盘安装。

由于不需要使用装甲，这导致产品成本和相关安装的巨大成本节省。没有装甲意味着整体直径较小的低价电缆，重量少，并且比装甲电缆对应物更快，更容易安装。如果存在广泛的户外环境条件，则Ölflex®VFD电缆可以覆盖低温和高温范围。Sunlight电阻属性验证电缆适用于户外安装呈现的所有风化条件。对于需要宽工作温度范围的应用，所有Ölflex®VFD电缆都通过-40°C（冷弯）和-25°C（冷冲击）测试的严重低温极值，并可最大限度地连续运行温度为105°C。

Ölflex®VFD优势

在我们最先进的UL客户测试数据计划(CTDP)认可的实验室中，LAPP产品按照适用的机构标准进行测试。在测试我们的产品时，LAPP采用与UL相同的方法、程序和设备类型。我们也有一个内部的5V(验证)过程，不断确认产品的完整性，以维护我们永恒的行业领先的质量声誉。电缆每天进行测试，以验证性能要求得到维持，整体产品质量符合更高的LAPP标准。

LAPP VFD电缆可与Allen-Bradley(罗克韦尔自动化)驱动器推荐的电缆设计相媲美，用于类型1、2、3、4和5安装。下表提供了LAPP VFD电缆与众所周知的VFD通用B型产品相比的改进特性的总体评估。很容易看到，与同类产品类型相比，LAPP VFD电缆提供了优越的性能(参见LAPP VFD优势表)。

法规遵从性或后果

在工业厂房、商业建筑或住宅结构中的任何电缆安装都可能受到地方管辖当局(AHJ)的检查。重要的是要记住，对NEC法规要求的解释和随后对任何新法规的采用可能因州、市或县而异。没有人希望被追究保险索赔、诉讼、安装违规和相关巨额罚款的责任。电缆护套上印刷的图例是检验员验证电缆清单、等级和进一步确定应用适用性的唯一可验证方法。

包括电气承包商和检查员在内的所有相关人员都希望避免在安装过程中或安装后出现任何错误和潜在问题。50年的商业经验给了LAPP在电缆选择方面的直观专业知识。我们的电缆选择确保为描述的VFD应用提供正确的批准，因此客户和检查员都不会遇到任何问题。LAPP的监管批准远远优于竞争对手的VFD通用型B，而且在加拿大建筑安装中使用也有额外的好处。此外，CE标志表明可在欧洲市场使用。

监管码

在理想的应用中，变频器和电机应该安装在受保护的环境中，并且尽可能紧密地安装在一起。然而，工业环境不允许这种理想的设置。电缆可能暴露在不受控制的条件下，例如危险的环境、温度变化、化学或油，以及持续的物理损伤。对周围恶劣环境的适应能力是首要考虑的问题;电缆性能特征是选择过程中的关键特征。在VFD与电机距离较远的应用中，电缆可能需要穿过建筑物的基础设施。在电缆穿过滚道轨道的地方，NEC规范(NFPA 70)要求使用托盘电缆(TC)。由于在整个安装过程中，托盘电缆通常会在一个或多个点上受到滚道的保护，因此它也必须被额定为暴露运行(TC-ER)。电缆的抗压和冲击能力，以及化学、油和温度暴露是符合工业环境规范的主要重点。

结论

在今天的工业世界中，承受恶劣环境的能力已经成为电缆选择的一个关键因素。电缆性能的持续进步是由于标准法规的变化和工业市场要求的特性评估的兴趣增加。随着市场随着新技术和未来创新的发展，对电缆卓越性能和耐环境性能的需求只会继续增长。LAPP再次在这一领域发挥领导作用，并致力于为那些直接受这些绩效要求影响的行业提供服务。自20年前成立以来，LAPP Surge Guard绝缘系统已经成为行业的支柱，其可靠性得到了验证。我们的XLPE PLUS绝缘是市场上的第一个，并将电缆创新带到下一个水平。ÖLFLEX®VFD 2XL产品是减小直径的电缆，提供三种不同的电压等级(600V, 1000V和2000V)。更小的直径意味着更少的重量和空间占用在电缆桥架和减少库存sku。这些独特的属性提供了更简单和更快的路由、更快的安装和成本节约。

现在连接器库存也减少，因为只需要一个电缆而不是三个电缆。所有LAPP产品都在我们的UL CTDP实验室中不断监测和测试，以维持我们的高质量标准，性能特征和其他溢价功能，以更好地满足行业的需求，今天和将来都有。