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有源电力滤波器如何解决通用矢量变频器应用的问题?
发表时间:2022-09-15 16:18:50 人气:

1、电机效率降低,温升问题


无论通用矢量变频器的哪一种形式,在运行过程中都会产生不同程度的谐波电压和电流,使电机处于非正弦在电压和电流下工作。据资料显示,以常用的正弦波PWM型通用矢量变频器为例,其低次谐波基本为零,其余约2倍载波频率的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比),高次谐波会引起电机定子铜损、转子铜(铝)损、铁损和附加损耗的增加,其中最显着的是转子铜(铝)损。由于异步电动机以接近基频的同步速度旋转,高次谐波电压切断转差较大的转子导条后,会产生较大的转子损耗。除此之外,还需要考虑由于趋肤效应导致的额外铜损。这些损耗会导致电机产生额外的热量,降低效率,降低输出功率。例如普通的三相异步电动机如果在通用矢量变频器输出的非正弦电源条件下运行,其温升一般会增加10%-20%。

通用矢量变频器通用矢量变频器

2.降低电机介电强度,加速老化问题


目前很多通用矢量变频器都是PWM控制的。它的载波频率大约有几千到十千赫兹的上升率,相当于给电机施加一个陡峭的冲击电压,使电机的匝间绝缘可以承受更剧烈的4到6倍的电压叠加电机的工作电压,会对电机的对地绝缘造成威胁,由于高压对电机定子绕组的反复冲击,以及PWM产生的矩形斩波脉冲,对地绝缘受到高压的影响加速老化。


3.谐波电磁噪声和振动增大问题


由于电磁、机械、通风因为普通异步电动机使用通用矢量变频器电源时,引起的振动和噪声其他因素将变得更加复杂。变频电源中所含的时间谐波与电机电磁部分固有的空间谐波干扰,形成各种电磁激振力。 当电磁力波的频率与电机本体的固有振动频率一致或接近时,会发生共振现象,从而增加噪声。 由于电机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电机各部件的固有振动频率。


4.电机对频繁启动和制动的适应性


使用通用矢量变频器供电后,电机可以在非常低的情况下无浪涌电流启动频率和电压,并且可以使用通用矢量变频器提供的各种制动方式进行快速制动,这为频繁启动和制动创造了条件,因此电机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。