电机谐波之谜同步与异步的舞台上谁主沉浮
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、引起电动机附加发热，导致电动机额外温升。
3、谐波还会引起電動機轉矩脈動，加大振動和噪聲。
针对这些影響，我们提出一些防範措施：
一、防止浪涌電壓對電動機絕緣劣化
普通二級平衡和三級平衡PWM輸出變頻器由於輸出電壓跳變台階較大，其相位電壓達到直流母線電壓的一半，同时，由於逆變器功率元件開關輸出較快，會產生較大的電壓變化率從而產生浪涼電壓。這些行為會影響到電子機械系統中的絕緣強度尤其是在長距離傳輸時，由於線路分布感抗和分布容抗普遍存在，它們會導致行波反射作用，使得在接收端增加一倍以上，這樣就可能損壞了電子機械系統中的絕緣層。為此，可以採取如下措施以減輕這些負面效應：
將電子設備與調速裝置之間保持最短距離，以減少行波反射造成的損害。
在調速裝置前端使用滤wave過濾器來抑制因共振或磁場辨識所造成的小型突發性增幅。
如果成本允許，可以改用PAM控制技術以實現更優秀性能。
提供額外保護措施以提高整個系統對極端環境條件下的穩定性。
二、避免因調速後溫升提升
異步馬達通常采用自通風方式當轉速降低時，因為風量降低因此冷卻能力也隨之下降，這樣將導致馬達過熱。此外，由於調頻裝置產生的諧波對馬達進行銅損和鐵損增加，因此我們需要根據負荷狀態及調整範圍進行適當操作，以確保系統運作安全並延長使用壽命。
三、高次諧波如何引起轉矩脈動
原則上，如果一個單相源式變頻器僅能提供120°方形信號，那麼合成出的磁勢將不是均勻旋轉，而是具有步進特性的旋轉磁勢。而且，這種非均勻旋轉磁勢與基本均勻旋轉但略微不同方向移動著的大型固定磁體（即直流永磁子）交互作用所形成的是除了平均力矩以外還有間歇力的分量，即脈動力矩。在某些情況下，此類間歇力可導致全系統共振，並最終產生震撼並噪音問題。此類非均勻力矩主要來自基準速度六倍多閃爍六次諧光以及七次諧光等六個n±1次諧光；而在三相马达中，其中五个与七个周期数为6n+5及6n-7时出现于每一个基准周期内这样的奇数次数间隔间隔出现于每一个基准周期内则同样生成相同大小与正向偏差一样大小正向偏差相同大小负向偏差比进行对于各个基础周期产生7倍于基础速度新颖回声时被称为"6n+5"及"6n-7"间距进程，并且这两种过程将通过马达转子内感应形成两个新的“60Hz”回声力量并从马达内部传递给其他机械设备系统构成系统上的共振现象，以及振荡现象带来的响应行为，如忽然强烈的地表运动效应如地表震晃或地球体结构松弛行为，如建造物倒塌事件发生成为常见现象，则可以考虑采用特殊设计来调整这种情况。
總結來說，要想減少或者完全消除這些負面影響，就必須精心設計好你的技術選擇策略。如果你是一名工程師，在規劃你的項目時，你應該深入了解所有可能涉及到的問題，並尋求專業意見，以確保你的最終解決方案既有效又可靠。
