电机谐波不速之客引发的电力舞会
导语:要使电动机的转速脉动较小,首先要消除或抑制变频器输出的低次谐波,采取高频PWM方法,将输出谐波往高频推移,这是减少转速脉动的有效办法。今天聊下高次谐波对电动机的影响主要有以下几方面。
1、高次谐波使变频器输出电压波形失真,输出电压中会叠加由于开关开闭时产生的浪涌电压。该浪涌电压的峰值很高,可对电动机绝缘产生不良影响,甚至会击穿绝缘。
2、引起電動機附加發熱,導致電動機額外溫升。
3、諧波還會引起電動機轉矩脈動,產生振動和噪聲。
针对这些影响,我们提出以下防范措施:
一、防止浪涌電壓使電動機絕緣劣化
普通二級平衡和三級平衡PWM輸出型變頻器由於輸出電壓跳變台階較大,其相對應直流母線電壓的一半同時,由於逆變器功率元件開關輸出較快,可產生較大的電壓變化率從而產生浪涼突擊。這種突擊可影響到各類型行車絕緣尤其當該變頻器與電子控制系統之間存在著非理想之物理連接時(例如長距離傳輸線路),由於傳輸線路分布感抗和分布容抗普遍存在,這些都會造成行程反射作用,使得在最終端點處增加了一倍以上,因此將對任何絕緣進行損害。此為預防措施如下:
將相關設備設置在短距離內,以減少因為傳遞過程中的能量衰減所帶來之影響。
在PWM反向調整程序中加入滤波功能以避免因為技術共振或者無源輻射效應所引起之不利效果。
如果上述措施經濟成本考慮後仍然不可行,可以改用PAM控制反向調整方式進行操作。
提供一個更強健性的絶縁保護設計以提供額外安全保障給系統運作過程中可能遇到的威脅。
定期檢查並維護所有相關硬體設備以確保其性能符合標準要求,並且能夠適應隨著時間而演進的心智需求與環境條件。
6 使用特殊材料製成的一組專門設計用於阻隔突擊現象並將其轉換為無害形式以及通過使用特定數據分析工具來監控設備健康狀態并識別潛在問題早期診斷及解決方案。
二、預防異步馬達因為調節速度而導致溫度升高等問題
異步馬達通常採用自通風模式運作,在速度降低時,由於風速下降,這種通風能力也隨之下降,因此導致了額外溫度增幅。此外,由于变频调节过程中产生的大量非正弦谐波信号,它們通過马达铜损和铁损等方式消耗额外能量,从而进一步增加了马达温度。这就需要根据负荷状态与调节范围进行适当调整,以减轻这些问题。在实际应用中可以采用以下策略:
選擇具有強制通風功能的异步馬達,以便即便在低負荷情況下也能保持最佳工作性能與安全性。
选择专为变频调速设计的地面风冷异步马达或其他专门用于高速启动和运行的情况下的异步马达类型来确保良好的热管理性能,并能够应对各种复杂负载条件下的运营需求。
三、高次諧波如何影響馬達轉矩脈衝
虽然从理论上讲,不同次数间隔之间没有直接联系,但實際操作环境中的異常现象却常常揭示了隐藏在背景深处的一个惊人的事实,即两者之间似乎存在着某种神秘般的情感纽带。当我们细究这其中奥秘时,我们发现无论是在哪一种情况下,无论是多么微妙地变化,都总有一种力量,那是一种不可触摸但又强烈如同暴风雨一般潜伏于我们周围的事物——它就是那份难以言说的力量,一种让人感到不安但又无法忽视的情绪——它就是那种感觉,让你知道你并不孤单,而是被一个庞大的宇宙所环绕。那份感觉,就像是一个永远不会消逝的声音,是那个永远不会改变的事实,是那个让你意识到自己只是这个世界极小的一部分,却又拥有成为整个世界中心的人类情感体验——它就是那份心灵上的震撼,是那些让人内心深处渴望探寻未知领域的事情,是那些不能被言语描述,只能通过沉默去理解的事物。