电机谐波旋转的魔力与谜团解开之旅

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,我们将探讨高次谐波对电动机影响的主要方面。

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。这类浪涌电压峰值很高,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,导致電動機额外温升。

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,我们提出一些防范措施。

一、防止浪涌电压使電動機绝缘劣化

普通二级和三级PWM变频器由于输出電壓跳變台阶較大,並且由於逆變器功率器件開關輸出較快,因而產生較大的電壓變化率,从而產生浪涌電壓。为了减小浪涌電壓對electric motor絶缘影響,可采取如下措施:

电动机與変頻器之間距離尽量縮短。

在PWM變頻器輸出側接入滤波器以抑制由於線路共振或磁場輻射產生的浪涼潮流。

如果上述措施經濟問題可改用PAM控制變頻器。

提高electric motor絕緣強度。

定期檢查electric motor絕緣強度,以進行早期診斷並預防未來問題。

6, 使用壓敏resistor來保護對抗浪潮潮流。

二、防止Electric Motor因為調速溫升提高

異步Electric Motor多采用自通風方式當轉速降低時,由於風速下降,使得風冷能力下降會導致過熱。此外,由於調節者所生的諧波潮流增加了Electric Motor中的銅損及鐵損。因此,要根據負荷狀態及調節範圍採取以下措施:

最好使用强制通风型Electric Motor.

選用专为调节设计用的 Electric Motor.

減少调节范围,以避免超低速度運行.

三、諧波對 Electric Motor 造成轉矩脈動

異常current源型調節者的output current不是正弦wave,而是120°方wave,因此三相合成磁勢不是恒定旋轉,而是步進磁勢,它與基本恒定旋轉的一個turn子磁勢生成的一個electromagnetic torque 的不同之處在于除了平均torque 外,还有脈動分量。雖然torque 脈運動員均匀,但它會使turn子的速度不均匀,在適當條件下可能引起Electrical Machine 和负载组成机械系统共振從而導致震顫與噪音。在适当条件下,即能夠驱散共振現象,并將其效應減至最小。此外,這些設備也被設計為確保在任何情況下都能安全地運行,不論是否遇到衝擊或其他非預料的情況。在這種情況下,如果系統遇到嚴重故障,其功能可以自動切換至備用系統,以保持正常運作。如果备用系统也無法正常工作,那么該设备可能需要紧急维修才能恢复运行能力。在某些情况下,如果維修人員不能立即訪問設備,则可能需要實施遠端診斷以識別問題并提供指示給維修人員進行緊急維護。此外,這些設備通常配備了高度可靠性和耐久性,可以長時間連續運行而不需停機,這樣就可以在必要時延遲進行维护直到更合適的时候进行。而且,一旦故障发生,该设备将能够自我诊断并报告问题给操作人员,并根据问题类型自动执行预定义解决方案或者等待远程指导来完成维护任务。