电机谐波神秘力量与三相异步电动机的壮观舞台
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,我们提出一些防范措施:
一、防止浪涌電壓使電動機絕緣劣化
普通二級和三級PWM變頻器由於輸出電壓跳變台階較大,而逆變器功率器件開關輸出較快,因此會產生較大的電壓變化率,這樣就會產生浪涌電壓。為了減小浪涌對絕緣影響,可以採取以下措施:
將電子設備與主幹線保持適當距離,以避免行波反射作用。
在輸出端接入滤wave filter以抑制因共振或辐射造成之無線通訊干擾。
改用PAM控制技術以降低諧波量。
二、防止過熱
一般而言異步馬達在調速時,由於風扇速度隨著轉速而降低,因此風冷能力也隨之下降,這可能導致過熱。此外,由於諧音生成之銅損及鐵損增加,所以應該根據負荷狀態與調速範圍進行選擇如下:
使用強制通風型馬達。
選用專門設計為可調速使用之馬達型號。
減少調速範圍,以避免超過最低轉數運行。
三、對抗轉矩脈衝
普通直流源型變頻器提供非正弦形式之直流,它不是一個均匀旋轉磁場,而是一個逐步前進磁場。在這種情況下,即便平均轉矩為零,但它仍然將對角向移動,使得曲軸不均勻地旋轉,並且在慢跑時,也可能發生踏步現象,在適當條件下,有可能引起整體系統共振並因此產生的震撼與噪音。這些問題主要來自基頻旋轉磁通與曲軸上感應到的諧音交流流量相互作用所帶來者。在三相馬達中,這些問題主要是由6n±1次諧音帶來,其中5次以及7次帶有的豐富能量分別是5倍以及7倍基頻。而我們知道,如果我們想要最大化效率,那麼我們應該讓每個部份都按其最佳速度運作。但在實際操作中,我們常常不得不做出某種妥協,因為各個部分間存在著一定程度上的競爭。如果我們能夠找到提高效率同時又保持所有部分最佳性能的一般原則,那麼這將是一項巨大的突破。但目前看來,要完全解決這一問題似乎仍然是一項挑戰。
總結來說,要想成功地避免或者至少減輕變頻器所生的奇異力,就需要采取多種策略去處理這些問題。我們可以從改善產品本身開始,比如通過采用更好的材料製造更耐用的元件,或許我們可以改進既有技術以提升效率。但我認為真正的大突破將来自于新思想、新觀念和創新的思維方式。只有通過持續探索和研究,我們才能最終解鎖奇異力的奧秘,並將其應用于實際生活中。我希望未來有一天,我們能夠看到那一天,一切都被無限可能性包圍,一切皆可成真的一刻。那就是科技終極勝利的一刻,是一切夢想成真的時候。我相信那一天一定會到來,只是我不知道它何時?