电机谐波不速之客引发的电气风暴与其它世界的和平对话
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。这一现象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,导致额外温升。
3、还会引起转矩脉动,产生振动和噪声。
针对这些影响,我们提出一些防范措施。
一、防止浪涌电压使得电子设备损坏
普通二极管和三极管PWM变换器由于输出直流母线的一半,同时,由于逆变器功率器件开关速度快,对于高速切换而言,它们在打开关闭时生成了较大的变化率,从而产生了更大的浪涌。浪涌对于电子设备来说是一个威胁,因为它们可能破坏设备。当这发生在长距离上的时候,由于行程反射作用,使得最终到达目的地的地方变得更加危险。为了减小这个风险,可以采取以下措施:
减少距离
在输入端使用滤wave以降低接入到的交流能量
使用PAM控制来替代
增强保护措施
二、防止温度升高过度增加
异步机械通常采用自通风系统,当速度降低时风速也随之降低,因此冷却能力也随之降低。如果使用的是异步机械,则应确保通过强制通风来保持冷却。在任何情况下,都应该尽量减少调节范围,以避免超出预定范围。此外,如果可以的话,用专为调节设计的人造物品将是一种更好的选择。
三、处理带来的振荡效应
普通交流源型调节器提供的是120°正弦形式,而不是直角形式,因而合成磁力并非旋转均匀,而是以步进方式进行。这导致除了平均力以外,还存在一种震荡力的分量。虽然这两者之间存在差异,但实际上我们所感受到的是即便平均值为0,也造成了不均匀性的运动,在某些条件下可能激活共振,并因此激发振荡以及噪音。此现象由基准旋转磁通与静态同步磁通相互作用引起,在一般情况下,是由6n±1个周期中的各项组成部分给予支持。在三相系统中,由于5及7个周期间出现丰富元素,这两个元素分别作为5及7个周期间出现同向同向相位同时活动。而因为我们的主旋转速度大体等同于基准磁场旋转速度,所以5及7个周期间形成相同方向且不同的效果,以及10及14个周期形成相同方向但不同结果都能被我们的驱 动装置感知并用于生产6倍常规频率中的横向运动效应。此类特性在每一次运行过程中尤其显著,并且因该原因而特别需要注意管理。