永磁电机的谐波魔影揭秘它如何影响与如何抗衡
永磁电机的谐波挑战：揭秘它如何影响转速脉动与热管理
导语：要使永磁电机的转速稳定，首先必须消除或减轻变频器输出的低次谐波。高频PWM方法是有效地将输出谐波推向高频，从而减少转速脉动的关键之举。
今天，我们将探讨高次谐波对永磁电机性能的潜在影响，以及这些影响如何通过技术手段得到控制。
一、预防浪涌电压破坏绝缘
普通二、三相PWM变频器由于其快速开关和较大输出电压跳变台阶，会产生显著的浪涌电压。这可能导致直流母线的一半峰值，即两倍于额定工作状态下的输入交流峰值，对永磁电机绝缘造成威胁。为了防止这种情况发生，可以采取以下措施：
减小永磁电机与变频器之间距离。
在输出侧安装滤波器以抑制共振现象。
选择PAM（脉宽调制）控制型变频器，以提供更平滑且具有较低冲击性得出的功率信号。
提升永磁电机绝缘强度。
定期检查并维护设备，以确保其能够承受可能出现的问题。
二、预防过热问题
随着运行速度下降，风冷能力也随之降低，这可能导致永久同步异步（PMSM）或者全交流异步（ACIM）的过热问题。此外，由于高次谐波引起的额外损耗，也会加剧这类问题。为了应对这一挑战，可以考虑以下策略：
使用强制通风设计或专门为调速应用设计的永久同步异步马达。
优化负载和调速范围以避免超出安全范围内操作。
三、预防及减轻转矩脉动影响
当使用普通当前源型或矢量源型PWM逆变器时，其输出不再是纯正弦形，而是120°方形waveform。这意味着合成出的三相旋转磁场不是恒定的，而是一种踏步模式，与固定旋转速度但不同周期性的主体旋转形成反向位移。这造成了除了平均轴向力之外，还有明显变化的事实力。当在适当条件下发生时，这种持续变化的事实力可以导致机械系统共振，并因此产生振动和噪音。此外，由于存在丰富6n±1次谐波以及5/7次组合中的部分，在三相马达中，主要由基波旋回瞬态与6n±1次数点同方向交替作用所引起。这些效应对于一般配置来说尤为重要，因为它们在特定条件下能促进共同作用生成6倍基准周围最大幅度事实力的效果，因此可认为最主要来源于此类效应。在通常情况下，当使用常规六极马达时，有许多5/7次数点相关组合所形成的事实力的效应对于改变整体系统行为至关重要，同时因为基本周围环绕运动及微观时间尺度上有如此多条弱点和缺陷而无法完全忽视。而另一方面，在标准三相马达中尽管没有直接提出具体示例，但如果考虑到结构上的差异和不同的处理方式，那么每一个模型都需要针对自身进行精细调整，以达到最佳结果。在一些典型情境中，比如说选用某些特殊类型带有协同功能增强无功补偿能力等，它们被用于改善整体系统性能表现来适应当地环境需求。但即便如此，不管采取何种措施，最终目的仍然是追求尽量减少整个过程中的不确定性因素，使整个系统更加顺畅、高效且经济可行。
综上所述，要使永磁驱动装置保持良好的性能水平，就必须确保其内部所有部件能够完美配合，无论是在处理高次谐波还是其他潜在风险方面，都需不断创新解决方案，以满足日益增长的人口数量给地球带来的压力，同时保证人类生活质量提升至新的高度。
