裝在電機上的變頻器的開關頻率會影響電機?

變頻器開關頻率對電機有何影響?今天就說說電機上的變頻器開關頻率對電機的影響。

電機上的變頻器開關頻率越高,電機的振動越小,運行噪音越小,電機發熱也越少。但開關頻率越高,諧波電流的頻率也越高,電機定子的集膚效應也越嚴重,電機損耗越大,輸出功率越小。

變頻器開關頻率對電機有何影響?

裝在電機上的變頻器的開關頻率會影響電機?

1.開關頻率對電動機的噪音

電動機的噪音來自通風躁音、電磁噪音、機械噪音三個方面,對通風和機械噪音在此不做分析,只就使用變頻器後對電磁噪音問題作以下分析。

變頻器的輸出電壓、電流中含有一定分量的高次諧波,使電動機氣隙的高次諧波磁通增加,所以噪聲變大。其特徵為:

1) 由於變頻器輸出的較低的高次諧波分量與轉子固有頻率的諧振,使轉子固有頻率附近的噪音增大;

2) 由於變頻器輸出的高次諧波使鐵心、機殼、軸承座等的諧振,在固有頻率附近的噪音增大;

3) 噪音與開關頻率大小有直接關係,當開關頻率高時相對噪音就小;

4) 經測試得到當電動機在變頻運行時,比在工頻50Hz運行時,噪聲只大2dB可見影響不很大,其絕對值約在70dB附近;

5) 採用變頻電動機能降低相同運行參數時的噪音6-10dB。

裝在電機上的變頻器的開關頻率會影響電機?

2.開關頻率與電動機的振動

電動機的振動原因可分為電磁與機械兩種,除開機械原因,只就電磁原因作下分析:

1) 由於較低次的高次諧波分量與轉子的諧振,其固有頻率附近的振動分量增加;

2) 由於高次諧波產生脈動轉矩的影響發生振動;

3) 當採用變頻器後在相同50Hz頻率下工作時振動略大,尤其當工作頻率20Hz時振動將增至全振幅為7um,工作頻率80Hz-120Hz全振幅將增為6um,且電動機極數小的較極數大的略為嚴重;

4) 可採用輸出AC電抗器減振動;

5) 將v/f給定小些;

6) 採用變頻電動機可降低振動;

7) 對高速磨床等可採用低噪聲、低振動的專用電動機。

裝在電機上的變頻器的開關頻率會影響電機?

3.開關頻率與電動機的發熱

由於電動機的逆變器採用正弦脈寬調製後其電流輸出波形是近似正弦波,必定有一定分量的各次的高次諧波產生,以及波形不夠光滑有毛刺出現,勢必造成輸出電流的增加可達10%,而發熱與電流I2 成正比,因此在相同工作頻率相同負荷下,使用變頻器後電動機的溫升略高些,為儘可能減少這部分損耗,要儘可能使開關頻率值大些,對運行有利,或選用變頻電動機,具體解決辦法是:

1) 儘可能選用較高開關頻率,以改善輸出電流波形;

2) 加裝輸入、輸出AC電抗器或有源濾波器等;

3) 選用變頻電動機;

4) 變頻器的工作頻率要低於20Hz,而生產設備就要低速,而且有較大的負荷運行時,電動機輸出軸後再加裝一級減速器,以利工作頻率(變頻器)提高,且增大輸出轉矩,以利統一解決負荷的要求、變頻器的許可,以及電動機的振動、噪音、發熱、工作頻率、開關頻率幾方面統籌的合理解決。


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