电机大冒险揭秘谐波之谜与抗衡策略
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、引起电动机附加发热,导致额外温升。
3、谐波还会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、防止浪涌電壓對電機絕緣劣化
电动机与变频器之间尽量缩短距离。
在PWM变频器的输出侧接入滤波器以抑制由于共振或辐射产生的大幅度变化率。
改用PAM控制變頻器,或提高電機絕緣強度。
定期檢查並預防早期損壞。
二、防止電機因調速而溫升過高等問題
選用强制通风型電動機,以保持風冷能力在不同速度下的稳定性。
选用专为调速设计的异步( squirrel-cage)永磁同步(PMSM)等專門設計用于變頻調速系統中的電機種類。
减小调速范围,并避免超低速运行,以降低額外能耗和溫升。
三、高次諧波與轉矩脈動問題
采取措施減少6n±1次諧波影響,如使用六相逆變器,這樣就會產生多個基頻旋轉磁通,這些基頻旋轉磁通與各自相位相同,因此其合成結果是無方向且均匀分布於三相間,而不是單一方向從一個相向另一個相進行運動,所以它們將無法導致明顯的心臟現象,即心臟現象在這種情況下幾乎可以忽略不計。然而,在某些特定的負載組合中,它們可能仍然會導致可觀察到的振盪現象,並因此對設備造成損害。此外,由於七倍和十一倍諧音反向運行,其總效應將為零,但十三倍諧音正向運行,使得其平均效果為零。但實際上,一個具有13倍諧音成分的小量通常足夠發生微妙但重要的人體感受,如疲勞或頭痛,因此即便是沒有明顯的心臟現象,這些微妙感覺也可能被當作異常來解釋並需要調查。在極端情況下,如果這種微弱的情緒持續存在,那麼它可能會導致心理健康問題。如果你經歷了任何心臟相關症狀,你應該立即尋求醫療幫助。