【壓縮機(jī)網(wǎng)】輸出電纜中含有相當(dāng)大的高次諧波電壓、電流，使得電機(jī)的輸入電壓畸變，定、轉(zhuǎn)子電動勢高次諧波進(jìn)一步增大，結(jié)果使得相電動勢嚴(yán)重畸變，z*大值升高很多，導(dǎo)致電機(jī)線圈發(fā)熱嚴(yán)重，絕緣老化甚至擊穿。
另外由于高次諧波產(chǎn)生的高次諧波磁場產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)矩，使得電機(jī)產(chǎn)生明顯的振動和尖銳的噪音。高次諧波使得電動機(jī)的機(jī)械壽命、絕緣壽命大大縮短。
變頻器輸出的諧波是導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生高頻嘯叫的主要原因，當(dāng)變頻器的功率開關(guān)的調(diào)制脈沖頻率提高時，可以輸出的電流接更近于正弦波，和使嘯叫聲的頻率提高過人耳的可聽聲波范圍，會使嘯叫聲大大降低，但是大當(dāng)IGBT的開關(guān)頻率過高時，會使IGBT上的損耗增加，此時需要對變頻器降容來時使用。一般IGBT的開關(guān)頻率為4Khz時，若聽到嘯叫聲，建議適當(dāng)提高一下IGBT的開關(guān)頻率。
現(xiàn)在變頻電機(jī)在運(yùn)行中的嘯叫聲，往往給人一種錯覺，就以為是變頻器調(diào)頻所致，其實未必。應(yīng)該先確認(rèn)一下嘯叫聲的來源，然后再作處理。
第一步，變頻器采用V/F控制，將電機(jī)運(yùn)行至z*高轉(zhuǎn)速；
第二步，然后操作變頻器的OFF2，自有停車;
第三步，判別電機(jī)在自由停車過程隨著轉(zhuǎn)速下降。如果嘯叫聲或震動依然存在，那就沒有變頻器控制的事情了，是電機(jī)的制作問題了，機(jī)械傳動存在運(yùn)行中有共振點(diǎn)。說明是機(jī)械制造的問題，不是電控問題。如果在自由停車過程，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，沒有嘯叫聲，那是變頻器控制問題，通過調(diào)整變頻器的控制參數(shù)，可以解決。其中很重要的就是將變頻器做電機(jī)的動態(tài)和靜態(tài)數(shù)學(xué)模型計算。如果變頻器所建立的數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確，運(yùn)行品質(zhì)就好?？刂齐姍C(jī)，其電磁噪聲都是完全可以接受的。這一點(diǎn)毋庸置疑。
知識延伸
變頻器和電機(jī)的配套問題
為整個電機(jī)運(yùn)動系統(tǒng)選擇合適的變頻器，是讓工程師一個頭痛的問題。
總的來說，變頻器的選用，應(yīng)按照被控對象的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動轉(zhuǎn)矩等來考慮，使之在滿足工藝和生產(chǎn)要求的同時，既好用，又經(jīng)濟(jì)。
一般性的經(jīng)驗是：多大的電機(jī)就選擇多大的變頻器，有時也可大一個規(guī)格。
大功率的變頻器功率因數(shù)較低z*好在變頻器的進(jìn)線端加裝交流電抗器。這樣一是提高功率因數(shù)，二是抑制高頻諧波。
如果經(jīng)常頻繁啟動，制動，要安裝制動單元和制動電阻。
如果需要降低噪音，可用選擇水冷型變頻器;
如果需要制動，需選配制動斬波器以及制動電阻?；蚩捎眠x擇四象限產(chǎn)品，可以向電網(wǎng)回饋能量，節(jié)省電能 ;
如果現(xiàn)場僅有直流電源的話，可以選擇單純的逆變產(chǎn)品(使用直流電源)用以驅(qū)動電動機(jī)。
變頻器選型的z*終依據(jù)，是變頻器的電流曲線包羅機(jī)械負(fù)載的電流曲線。
這里羅列了一些選擇變頻器時，我們需要關(guān)注的實際問題。
1. 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
3. 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
電流匹配;普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以z*大電流確定變頻器電流和過載能力。
轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時有可能發(fā)生。
4. 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5. 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6. 對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。
對一些電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格的場合，需要準(zhǔn)確檢測變頻器的選配效果如何，直接方法就是通過電機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行測試。但要想完成變頻器與電機(jī)系統(tǒng)的整體測試，對電機(jī)測試系統(tǒng)也就提出了更高的要求，比如高帶寬、高精度的電參數(shù)測量，多通道同步測試等。
另外由于高次諧波產(chǎn)生的高次諧波磁場產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)矩，使得電機(jī)產(chǎn)生明顯的振動和尖銳的噪音。高次諧波使得電動機(jī)的機(jī)械壽命、絕緣壽命大大縮短。
變頻器輸出的諧波是導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生高頻嘯叫的主要原因，當(dāng)變頻器的功率開關(guān)的調(diào)制脈沖頻率提高時，可以輸出的電流接更近于正弦波，和使嘯叫聲的頻率提高過人耳的可聽聲波范圍，會使嘯叫聲大大降低，但是大當(dāng)IGBT的開關(guān)頻率過高時，會使IGBT上的損耗增加，此時需要對變頻器降容來時使用。一般IGBT的開關(guān)頻率為4Khz時，若聽到嘯叫聲，建議適當(dāng)提高一下IGBT的開關(guān)頻率。
現(xiàn)在變頻電機(jī)在運(yùn)行中的嘯叫聲，往往給人一種錯覺，就以為是變頻器調(diào)頻所致，其實未必。應(yīng)該先確認(rèn)一下嘯叫聲的來源，然后再作處理。
第一步，變頻器采用V/F控制，將電機(jī)運(yùn)行至z*高轉(zhuǎn)速；
第二步，然后操作變頻器的OFF2，自有停車;
第三步，判別電機(jī)在自由停車過程隨著轉(zhuǎn)速下降。如果嘯叫聲或震動依然存在，那就沒有變頻器控制的事情了，是電機(jī)的制作問題了，機(jī)械傳動存在運(yùn)行中有共振點(diǎn)。說明是機(jī)械制造的問題，不是電控問題。如果在自由停車過程，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，沒有嘯叫聲，那是變頻器控制問題，通過調(diào)整變頻器的控制參數(shù)，可以解決。其中很重要的就是將變頻器做電機(jī)的動態(tài)和靜態(tài)數(shù)學(xué)模型計算。如果變頻器所建立的數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確，運(yùn)行品質(zhì)就好?？刂齐姍C(jī)，其電磁噪聲都是完全可以接受的。這一點(diǎn)毋庸置疑。
知識延伸
變頻器和電機(jī)的配套問題
為整個電機(jī)運(yùn)動系統(tǒng)選擇合適的變頻器，是讓工程師一個頭痛的問題。
總的來說，變頻器的選用，應(yīng)按照被控對象的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動轉(zhuǎn)矩等來考慮，使之在滿足工藝和生產(chǎn)要求的同時，既好用，又經(jīng)濟(jì)。
一般性的經(jīng)驗是：多大的電機(jī)就選擇多大的變頻器，有時也可大一個規(guī)格。
大功率的變頻器功率因數(shù)較低z*好在變頻器的進(jìn)線端加裝交流電抗器。這樣一是提高功率因數(shù)，二是抑制高頻諧波。
如果經(jīng)常頻繁啟動，制動，要安裝制動單元和制動電阻。
如果需要降低噪音，可用選擇水冷型變頻器;
如果需要制動，需選配制動斬波器以及制動電阻?；蚩捎眠x擇四象限產(chǎn)品，可以向電網(wǎng)回饋能量，節(jié)省電能 ;
如果現(xiàn)場僅有直流電源的話，可以選擇單純的逆變產(chǎn)品(使用直流電源)用以驅(qū)動電動機(jī)。
變頻器選型的z*終依據(jù)，是變頻器的電流曲線包羅機(jī)械負(fù)載的電流曲線。
這里羅列了一些選擇變頻器時，我們需要關(guān)注的實際問題。
1. 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
3. 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
電流匹配;普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以z*大電流確定變頻器電流和過載能力。
轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時有可能發(fā)生。
4. 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5. 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6. 對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。
對一些電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格的場合，需要準(zhǔn)確檢測變頻器的選配效果如何，直接方法就是通過電機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行測試。但要想完成變頻器與電機(jī)系統(tǒng)的整體測試，對電機(jī)測試系統(tǒng)也就提出了更高的要求，比如高帶寬、高精度的電參數(shù)測量，多通道同步測試等。
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