其次,谐波的存在会使得电动机产生额外的热量,导致温度上升。
再者,谐波还会引起电动机转矩的波动,进而产生振动和噪音。
为了有效预防和减少这些危害,以下是一些具体的措施:
一、防范浪涌电压对电动机绝缘的损害
传统的二电平和三电平PWM变频器在输出电压时,由于跳变台阶较大,且逆变器功率器件开关速度快,容易产生较大的电压变化率,从而形成浪涌电压。这种浪涌电压可能会损害电动机绝缘,尤其是在电缆较长的情况下,由于线路分布电感和电容的存在,行波反射会导致电压变化率放大,电动机端子处的电压变化率可能增加一倍以上,从而造成绝缘损坏。为了减小浪涌电压的影响,我们可以采取以下措施:
1. 缩短电动机与变频器之间的距离。
2. 在PWM变频器输出侧接入滤波器,以抑制浪涌电压。
3. 如果上述措施不经济,可以考虑改用PAM控制变频器。
4. 提高电动机的绝缘强度。
5. 定期检查电动机的绝缘强度,早期诊断,预防未然。
6. 使用压敏电阻来防止浪涌电压。
二、预防电动机变频调速后的温升提高
普通异步电动机通常采用自通风方式,当转速降低时,风速下降,风冷能力降低,可能导致电动机过热。同时,变频器产生的高次谐波电流会使电动机的铜损和铁损增加。为了应对这种情况,我们可以采取以下措施:
1. 优先选择强制通风型电动机。
2. 使用变频调速专用电动机。
3. 缩小调速范围,避免超低速运行。
三、减少谐波引起的电动机转矩脉动
普通电流源型变频器输出的电流为120°方波,三相合成磁动势非恒速旋转,而是步进磁动势,与基本恒速旋转的转子磁动势产生的电磁转矩不同,除了平均转矩外,还有脉动分量。尽管转矩脉动的平均值可能为0,但它可能导致转子转速不均匀,产生脉动,低速时甚至发生步进现象,适当条件下可能引起电动机与负载机械系统的共振,产生振动与噪音。脉动转矩主要由基波旋转磁通和转子谐波电流相互作用产生。在三相电动机中,产生脉动转矩的主要是6n±1次谐波。5次和7次谐波电流产生的旋转磁动势与基波反相或同相,电动机转子电气旋转速度接近基波磁动势旋转速度,因此5次和7次谐波磁动势都会在电动机转子中感应产生6倍于基波频率的转子谐波电流。基波旋转磁动势和6倍频转子谐波电流共同作用,产生6倍频脉动转矩。11次和13次谐波电流也会产生12倍频脉动转矩。在低速时,脉动转矩对电动机转速的影响尤为明显。转速脉动与变频器输出谐波次数成正比,低次谐波引起的转速脉动幅值比高次谐波影响更大。
为了减小电动机转速脉动,首先要消除或抑制变频器输出低次谐波,采用高频PWM方法,将输出谐波往高频推移,这是减少转速脉动的有效方法。在这个过程中,皖南电机和安徽皖南电机都提供了多种解决方案,包括但不限于变频调速专用电动机和滤波器等,以帮助用户减少谐波对电动机的影响。同时,皖南电机价格表也为用户提供了多种选择,以适应不同的预算和需求。