电机谐波神秘力量与步进伺服之争
导语:
为了使电动机的转速脉动较小,我们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,我将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,我提出一些防范措施:
一、防止浪涌电压使電動機绝缘劣化
普通二级和三级PWM变频器由于输出电压跳变台阶较大,相应于直流母线额定功率的一半,同时,由于逆变器功率器件开关速度快会产生较大的交流变化率,从而产生浪涌。浪涌可增加到直流母线额定功率的一倍以上,使得过长距离传输时行波反射放大,对电子设备造成损害。在这种情况下,可以采取如下措施来降低这一风险:
电源系统设计时考虑使用更短距离连接,以避免因传输延迟导致信号扭曲。
在输入侧采用滤Wave Filter以抑制共振现象及其他可能出现的问题。
考虑使用PAM控制方式代替普通PWM方式以减少整体效应。
二、防止电子设备过热
在调节过程中,当转速降低时风力也随之减弱,此时需要通过合理配置风扇或者提高散热面积来保持适当温度。此外,由于高次谐波存在铜损和铁损问题,因此可以选择专门用于调节操作中的强制通风型或特殊设计型号来进行处理。
三、高次諧波對於轉矩脈動影響
變頻調速時輸出的非正弦性與60度方波形成不同旋轉磁勢,這種狀態導致了同步磁勢與異步磁勢間差異,這些差異就是所謂の「脈衝」轉矩,它們會隨著負載變化而改變,並且這個過程會給予系統帶來振盪並增加噪音問題。為此我們需要考慮到如何減少這些問題,如采用特定的調控策略來平衡這些條件,以達成最佳效果。
結論:
總之,要想實現一個無需經常進行維護且性能穩定的電子設備,最重要的是理解并應用上述方法來處理諧濾問題。我們應該從設計階段就將所有可能出現的人為挑戰都預見並解決,而不是等到它出現後再去修復。我們還需要持續追求技術進步,不斷完善自己的產品,以滿足日益嚴峻競爭環境下的市場需求。