*三十七節(jié) 變頻器驅(qū)動的電機為什么過熱，怎樣處理

時間：2020-01-05作者：北京航天愛威電子技術(shù)有限公司瀏覽：725

 　　變頻器驅(qū)動的電機為什么過熱？這是因為變頻器驅(qū)動電機的電壓中包含了豐富的高頻成份所至。

　　變頻器驅(qū)動電機的電壓波形并不是正弦波電壓，而是脈寬調(diào)制(PWM)電壓，如圖1所示。根據(jù)付立業(yè)分析，這種波形中包含了豐富的高頻成份，主要頻率成分是PWM脈沖的重復(fù)頻率，及其整倍數(shù)的頻率，PWM脈沖的重復(fù)頻率這叫做變頻器的載波頻率。

　　不同的變頻器的載波頻率不同，一般為1~12kHz。對于載波頻率為1kHz的PWM電壓，流入電機的電流主要是1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz，等頻率的電流。這些高頻電流會增加電機繞組損耗和鐵心損耗。理論分析表明，繞組的損耗與頻率的平方根成正比，鐵心的損耗與頻率的平方成正比，因此，當(dāng)電機中流過這樣高頻的電流時，鐵心的損耗急劇增加，導(dǎo)致過熱。

　　解決電機過熱的方法是減小電機驅(qū)動電壓中的高頻成份。實現(xiàn)這個目的方法是在變頻器的輸出端安裝SWF正弦波濾波器。正弦波濾波器將PWM電壓波形變換成適應(yīng)于電機的正弦波電壓波形，如圖2所示，從而消除了電機過熱的現(xiàn)象。

　　圖2 正弦波濾波器的效果

　　正弦波濾波器會發(fā)出較大的噪聲，并且會伴隨著較高的溫度，這些都是正常的現(xiàn)象?？梢哉J(rèn)為，正是正弦波將導(dǎo)致電機發(fā)出噪聲，升高溫度的能量承擔(dān)起來，才保護了電機。

　　在采購正弦波濾波器時，要了解變頻器的載波頻率，否則可能會有不良的后果。例如，2011年9月份。本單位接到唐山某煤礦的咨詢，他們的提升機溫度很高，并伴隨著較大的噪聲，希望進行整改。這是一個十分典型的問題，只要安裝一臺SWF濾波器即可。采購濾波器前，提升機廠商提供的信息是，變頻器載波頻率為2kHz。但是安裝后，發(fā)現(xiàn)噪聲較大，電機溫度較高。

　　經(jīng)過現(xiàn)場測試，發(fā)現(xiàn)變頻器的實際載波頻率為1kHz。需要重新修改正弦波濾波器的參數(shù)，修改參數(shù)后，電機的嘯叫聲基本消失，溫度從原來的65℃降低為53℃。電機的溫度降低，對于延長電機的壽命十分有益。另外，安裝了正弦波濾波器后，還能夠消除軸承電流，延長電機壽命。


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  ? 浪涌保護要分級實施，較終達到對配電系統(tǒng)和電子設(shè)備完善保護的目的。分級實施浪涌防護的第一步是對浪涌環(huán)境進行分類。 浪涌環(huán)境的分類是依據(jù)浪涌的強度和頻度。**上一般將浪涌環(huán)境分為3類(如圖1所示)： 1) C類：指戶外以及進線的總開關(guān)處，這些部位容易出現(xiàn)較強的雷電浪涌，具體位置包括：電表與配電盤之間的連線，建筑物之間的架空線，連接到井下的地下電纜; 2) B類：指與C類環(huán)境之間連線較短

• *五十九節(jié) 為什么HTHF濾波器是變頻器理想的配套設(shè)備

  ? HTHF通用諧波濾波器雖然是專為3相6脈整流器負(fù)載開發(fā)的一種無源諧波濾波器，但是它的濾波原理不同于傳統(tǒng)的諧波濾波器。 傳統(tǒng)的諧波濾波器僅對特定次數(shù)的諧波有較大的衰減，而HTHF諧波濾波器是一種低通濾波器。所謂低通濾波器，是指他對基波以上所有的電壓、電流都有衰減，僅允許基波電流通過。 因此，在變頻器的電源輸入端安裝了HTHF諧波濾波器后，不僅變頻器**的諧波電流得到了抑制，而且變頻器

• 如何提高配電系統(tǒng)的**性？

  1、3次諧波電流為什么降低配電系統(tǒng)的**性? 答：3次諧波電流降低配電系統(tǒng)的**性主要體現(xiàn)在三個方面。 1) 過流保護裝置誤動作，也就是意外跳閘。典型的現(xiàn)象是，雖然負(fù)荷還沒有達到過流保護裝置的動作閾值，過流保護裝置就會動作。 2) 導(dǎo)致電纜過熱，加速電纜絕緣層老化;電纜絕緣層老化會造成線路短路，導(dǎo)致配電系統(tǒng)的故障。 3) 導(dǎo)致變壓器過熱，縮短變壓器的壽命，降低變壓器的有效容量。 2、3次諧波電流

• *五十八節(jié) HTHF可用于小功率發(fā)電機嗎

  ? 在市電不容易接到的地方，采用自備發(fā)電機進行發(fā)電，典型的場合包括：油田的分散的泵站、船上的發(fā)電機、移動通信基站等。普通的無源諧波濾波器由于發(fā)出較大的容性無功，導(dǎo)致功率因數(shù)**前，引發(fā)勵磁控制問題 發(fā)電機通常僅適用于電阻性或電感性負(fù)載，在電容性負(fù)載條件下不能良好工作，出現(xiàn)頻率、電壓不穩(wěn)等故障，圖1給出了典型發(fā)電機允許的容性負(fù)載情況，圖1的讀法如下： ● 橫軸：表示負(fù)載的無功功率(kVR)