电机谐波旋转的魔力与不和如何调和这场技术舞台上的纷争
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，导致电动机额外温升。
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，我们提出以下防范措施：
一、防止浪涌电压使電動機絕緣劣化
普通二級平衡（Sine-Wave）與三級平衡（True-Sine Wave）調頻器因為輸出電壓跳變台階較大，而會在直流母線電壓的一半處產生相對應之間相位差異。這種變化率放大的行為可以通過減少行程時間來控制，但這也會增加開關速度，並可能導致更大的逆變損耗。在某些情況下，這種現象可能會導致增強效应，使得輸出的峰值能量比預期的大得多。為了降低浪涌電壓對絕緣層造成損害，可採取以下措施：
將調頻器與馬達之間距離保持最短。
在調頻器輸出端接入滤wave以抑制由於環繞反射或磁場輻射所造成之浪涼帶通道。
改用Pulse Width Modulation (PWM)技術，以實現更精確之控制而非傳統Pulse Amplitude Modulation (PAM)技術。
提高馬達絕緣強度，並定期進行檢測以便早期診斷並避免問題發生。
二、防止馬達溫升提高
異步馬達通常采用自通風方式工作，因為當轉速降低時，由於風扇運作速度降低，因此冷卻能力也隨之降低，這將導致過熱。此外，由於調頻器產生的諧波增強了鐵損以及銅損，這也影響到整個系統性能。因此，要根據負載狀態和調速範圍進行選擇：
使用強制通風型馬達以提供額外冷卻能力。
選擇專門設計用于高速換向操作且具有優秀耐久性特性的交流伺服驅動系統。
三、高次諧波對轉矩脈動影響
交流伺服驅動系統中的諧波是一個持續存在但難以完全消除的问题，它們在不同頻率上分散，可以被稱為「微觀」諧波。我們可以通過使用一個智能算法來監控并適時地補償它們。但無論如何，在某些情況下，即使是微觀諧波仍然足夠嚴重，以至於需要進一步研究其數學模型，以便我們能夠完全理解它們如何影響伺服驅動性能。如果我們能夠建立一個準確模型，我們就可以開發新的策略來最小化其負面影響。
