变频器载波频率对电动机振动的影响
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变频器对电机影响及解决办法.txt小时候觉得父亲不简单,后来觉得自己不简单,再后来觉得自己孩子不简单。
越是想知道自己是不是忘记的时候,反而记得越清楚。
变频器对电机的影响及解决方法作者:发布时间:2008-12-14 16:30:30 阅读次数:2970一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
变频器对电机的影响一、一般异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以日前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍右左的高次谐波重量为:2u+1(u为调制比)。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将一般三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题日前中小型变频器,不少是采纳PWM的操纵方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
别的,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动一般异步电动机采纳变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波彼此干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率同意或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
4、电动机对频繁启动、制动的适应能力由于采纳变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动制造了条件,因而电动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惫和加速老化问题。
1、载波频率对变频器输出电流的影响
(1)运行频率越高,则电压波的占空比越大,电流高次谐波成份越小,即载波频率越高,电流波形的平滑性越好;
(2)载波频率越高,变频器允许输出的电流越小;
(3)载波频率越高,布线电容的容抗越小(因为Xc=1/2πfC),由高频脉冲引起的漏电流越大。
2、载波频率对电机的影响
载波频率越高,电机的振动越小,运行噪音越小,电机发热也越少。
但载波频率越高,谐波电流的频率也越高,电机定子的集肤效应也越严重,电机损耗越大,输出功率越小。
3、载波频率对其它设备的影响
载波频率越高,高频电压通过静电感应,电磁感应,电磁辐射等对电子设备的干扰也越严重。
4、载波频率对变频器自身的影响
载波频率越大,变频器的损耗越大,输出功率越小。
如果环境温度高,逆变桥上下两个两个逆变管在交替导通过程中的死区将变小,严重时可导致桥臂短路而损坏变频器。
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变频器对普通异步电动机的影响变频器对普通异步电动机的影响有:1普通异步电动机的效率和温升的问题。
不论哪种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和谐波电流,使普通异步电动机在非正弦电压、电流下运行。
其中,高次谐波对普通异步电动机的运行效率和温升影响最大。
高次谐波会引起普通异步电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为普通异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使普通异步电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。
2普通异步电动机绝缘强度问题。
目前中小型变频器,多数是采用PWM(脉宽调制)的控制方式。
它的载波频率约为几千到十几千赫兹,这就使得普通异步电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对普通异步电动机施加陡度很大的冲击电压,使普通异步电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在普通异步电动机运行电压上,会对普通异步电动机的对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3谐波电磁噪声与振动。
普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变的更加复杂。
变频电源中含有的各次时间谐波与普通异步电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和普通异步电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
由于普通异步电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开普通异步电动机的各构件的固有振动频率。
4普通异步电动机对频繁启动、制动的适应能力。
由于采用变频器供电后,普通异步电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而普通异步电动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。
变频器对电机主要有哪些影响?
变频器是现代工业生产中,不可缺少的一种电器设备。
一般的设备升级改造都能用到的它。
它对一般的普通电机影响还是比较大的,主要体现在两个方面,1 就是好的方面,使电机和设备按预订的转速和状态去工作。
2就是不利的一面了,普通电机设计时都是恒压恒频的,无法完全适应变频器的调速要求。
变频器在运转当中,会产生多种谐波电压,这对恒压恒频的电机来说,冲击是很大的,会使电机在非正常弦波电压电流下运行,改变电机和负载原有的线性状态。
谐波本身就能加速电机损耗,特别是高次谐波严重时会在短时间内,致使电机发热严重烧坏电机。
目前一般的变频器,载波频率都会有几十到几千HZ的宽度变化。
施加在电机上的陡度电压对电机的绝缘是个考验。
特别是电机的匝间绝缘,所承受的电压是常时的5之6倍。
加速绝缘老化。
谐波的产生还会对一般的电机,造成电磁振动和电磁噪音,甚至产生共振现象,这对电机传动和固定部分都是隐患。
电机采用变频器供电,一般都是为了满足一定的运转状态和环境。
要么低速运转或者是频繁启停,这样就会加速电机的机械系统疲劳,老化曾快。
所以普通电机采用变频器供电后,都应加装一定的保护系统,。
变频器驱动异步电机振动频谱特征分析发表时间:2020-08-12T09:42:58.100Z 来源:《电力设备》2020年第10期作者:陈勇[导读] 摘要:随着社会的不断发展,我国工业生产对变频器的依赖性越来越强,尤其是在一些自动化生产线的运行中,必须要保证变频器顺利的进行变频操作,才能够满足节能环保的要求,使生产线的运行更加顺利。
(中国石油乌鲁木齐石化公司检维修中心电气一车间新疆乌鲁木齐 830019)摘要:随着社会的不断发展,我国工业生产对变频器的依赖性越来越强,尤其是在一些自动化生产线的运行中,必须要保证变频器顺利的进行变频操作,才能够满足节能环保的要求,使生产线的运行更加顺利。
而在变频器的使用过程中,其驱动装置主要为异步电机,如果异步电机的运行出现了故障,不仅会导致整个变频器的运行效率下降,还会影响生产线的正常运行,从而使工业生产的经济效益降低,因此对变频器中驱动装置异步电机进行振动的频谱特征分析,是当前保证异步电机正常运行的重要措施。
基于此,本文通过分析变频器的驱动装置在运行过程中电机谐波和频谱,探究载波频率对电机振动产生的影响。
关键词:变频器;驱动;异步电机;振动频谱;特征分析引言:在工业生产的过程中,使用变频器必须要根据变频器的交流调速工作模式对驱动的异步电机进行相应的管理,由于普通的异步电机主要使用变频器的调速模式,所以,必须要考虑机械通风及电磁因素的影响,因此,在对异步驱动电机进行振动和噪声调速模式探究的过程中,由于需要考虑的因素较多,所以探究具有一定的复杂性。
为了能够明确变频器驱动异步电机振动频谱,需要对其振动的角度进行合理的评价,并且通过对振动角度的分析和控制,保证能够使变频电机的振动得到有效的抑制,从而提高变频异步电机的使用性能。
一、对变频器中的驱动装置异步电机进行谐波分析在对变频器的驱动装置异步电机进行谐波分析的过程中,主要分为以下几个部分,首先需要对变频器的输出电压进行相应的谐波分析。
变频器(开关频率)载波频率编辑词条摘要目前没有摘要内容欢迎补充编辑摘要目录-[ 隐藏 ]1.1变频器开关频率载波频率编辑本段|回到顶部变频器开关频率载波频率变频器大多是采用PWM调制的形式进行变频器的。
也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲,脉冲的宽度和间隔均不相等。
其大小就取决于调制波和载波的交点,也就是开关频率。
开关频率越高,一个周期内脉冲的个数就越多,电流波形的平滑性就越好,但是对其它设备的干扰也越大。
载波频率越低或者设置的不好,电机就会发出难听的噪音。
通过调节开关频率可以实现系统的噪音最小,波形的平滑型最好,同时干扰也是最小的。
1低压变频器概述对电压≤500V的变频器,当今几乎都采用交—直—交的主电路,其控制方式亦选用正弦脉宽调制即SPWM,它的载波频率是可调的,一般从1-15kHz,可方便地进行人为选用。
但在实际使用中不少用户只是按照变频器制造单位原有的设定值,并没有根据现场的实际情况进行调整,因而造成因载波频率值选择不当,而影响正确,感觉的有效工作状态,因此在变频器使用过程中如何来正确选择变频器的载波频率值亦是重要的事。
本文就此提供应该从以下诸方面来考虑,并正确选择载波频率值的依据。
2 载波频率与功率损耗功率模块IGBT的功率损耗与载波频率有关,且随载波频率的提高、功率损耗增大,这样一则使效率下降,二则是功率模块发热增加,对运行是不利的,当然变频器的工作电压越高,影响功率损耗亦加大。
对不同电压、功率的变频器随着载波频率的加大、功率损耗具体变化,可见图1A-E 所示。
3 载波频率与环境温度当变频器在使用时载波频率要求较高,而且环境温度亦较高的情况下,对功率模块是非常不利的,这时对不同功率的变频器随着使用的载波频率的高低及环境温度的大小,对变频器的允许恒输出电流要适当的降低,以确保功率模块IGBT安全、可靠、长期地运行。
可参见表1及图2A-D 所示。
4 载波频率与电动机功率电动机功率大的,相对选用载波频率要低些,目的是减少干扰(对其它设备使用的影响),一般都遵守这个原则,但不同制造厂具体值亦不同的。
变频器应用对电动机的影响与对策摘要:化工企业大量采用变频器来对电动机进行调速,变频器的调速性能能够满足各种生产工艺机械设备的需求,对机泵调速效果很明显,但是它给电动机和电网也带来一些影响,影响到设备的正常运行。
本文主要针对变频器的应用对电动机所造成的影响和策略进行论述。
关键词:变频器;调速;电动机;电网一、前言1.变频调速已成为企业生产中最重要的电气设备,大量运用于实际生产工作中。
目前,我厂变频器所带负载大部分采用普通三相异步电动机,除特殊电动机之外,电动机极数主要有2极、4极、8极。
变频调速专用电动机是为变频调速而专门设计的,已考虑了一定的必要的对策措施。
普通电动机都是按恒频恒压设计的,直接用于变频器供电,不可能完全适应变频调速的要求,长期连续运行容易造成对电动机的伤害,对电网也是一种冲击。
为此,开展变频器对普通电机设备的影响分析是非常必要的,从而更好地发挥变频调速控制的优势。
二、变频器的工作原理把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,大大方便了现场电动机的启动和调速运行。
现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。
三、变频器对电机的主要影响1、温升的影响:变频器在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压电流下运行。
高次谐波会引起电动机各种损耗的增加,最为显著的是转子损耗。
因为三相异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗,另外还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,输出功率减小,如将普通电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。
变频器驱动异步电机振动的频谱特征在工业发展领域关于变频器的驱动异步电机的应用中,要充分结合实现对于变频器的交流调速工作模式,在使用中被广泛应用管理,普通的异步电机主要都是采用的是变频器的调速模式,针对一般原本的电磁、机械和通风因素分析研究中,需要针对引起的振动和噪声调速模式研究,都具有一定复杂性。
通过变频器的驱动异步电机振动频谱特征分析,需要不断提高针对电机振动特征角度评价分析,有效做好电机组很懂的角度评价控制和分析,提高变频振动的电机振动抑制策略、评价控制气性能、算法有效性和针对性参考分析,有效做好针对性系统抑制方法研究,提高思路系统分析。
1 变频器的驱动的异步点击谐波分析(1)变频器的输出电压谐波的分析研究中,变频器是一种采用一直一的交主电路,主要选用的电压是正弦波脉宽调制的控制方法,对于变频器进行有效控制管理,分析中发现由整流、中间直流环节、逆变和控制组成,可以将工频交流电源运用三相桥式的不可控制整流器及时转化为直流电源。
(2)异步电机谐波的转矩分析研究中,针对变频器驱动下异步电机的电压谐波会在气隙中产生时间和空间谐波磁势,随着附加的谐波转矩产生,会受到很多原因和性质因素影响,需要针对附加的谐波转矩的异步谐波转矩、同步谐波转矩和振荡谐波转矩深入分析。
(3)异步电机和同步谐波转矩分析中,异步未定的谐波转矩,其中最主要指的就是會由于气隙谐波磁通和他感谐波相互作用产生异步谐波转矩,会对于电机造成非常严重影响,同步谐波转矩主要会存在两个相对独立的相同的极数和转向磁场,如果转速速度不能达到特定的速度时候,磁场的空间就会实现很好同步,也就是具有一定的静止性。
同步谐波的转矩会具有一定合理性,要及时有效保障转速的改变模式,针对同步谐波的转矩出现自动消失问题,要充分结合电机合成转矩,同步附加转矩的的突发性变化,对于变频器的异步电机,会发现会存在一定的软启动特征,在启动的过程中是不可能具有同步转速的情况发生。
变频器的载波频率(开关频率、PWM频率)的影响及设定标准分类:变频器2012-12-06 11:17 448人阅读评论(0) 收藏举报变频器大多是采用PWM调制的形式进行变频器的。
也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲,脉冲的宽度和间隔均不相等。
其大小就取决于调制波和载波的交点,也就是开关频率。
开关频率越高,一个周期内脉冲的个数就越多,电流波形的平滑性就越好,但是对其它设备的干扰也越大。
载波频率越低或者设置的不好,电机就会发出难听的噪音。
通过调节开关频率可以实现系统的噪音最小,波形的平滑型最好,同时干扰也是最小的。
1低压变频器载波频率概述对电压≤500V的变频器,当今几乎都采用交—直—交的主电路,其控制方式亦选用正弦脉宽调制即SPWM,它的载波频率是可调的,一般从1-15kHz,可方便地进行人为选用。
但在实际使用中不少用户只是按照变频器制造单位原有的设定值,并没有根据现场的实际情况进行调整,因而造成因载波频率值选择不当,而影响正确,感觉的有效工作状态,因此在变频器使用过程中如何来正确选择变频器的载波频率值亦是重要的事。
本文就此提供应该从以下诸方面来考虑,并正确选择载波频率值的依据。
2 载波频率与变频器功耗功率模块IGBT的功率损耗与载波频率有关,且随载波频率的提高、功率损耗增大,这样一则使效率下降,二则是功率模块发热增加,对运行是不利的,当然变频器的工作电压越高,影响功率损耗亦加大。
载波频率越大,变频器的损耗越大,输出功率越小。
如果环境温度高,逆变桥上下两个逆变管在交替导通过程中的死区将变小,严重时可导致桥臂短路而损坏变频器。
3 载波频率与环境温度当变频器在使用时载波频率要求较高,而且环境温度亦较高的情况下,对功率模块是非常不利的,这时对不同功率的变频器随着使用的载波频率的高低及环境温度的大小,对变频器的允许恒输出电流要适当的降低,以确保功率模块IGBT安全、可靠、长期地运行。
4 载波频率与电动机功率电动机功率大的,相对选用载波频率要低些,目的是减少干扰(对其它设备使用的影响),一般都遵守这个原则,但不同制造厂具体值亦不同的。
变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。
" 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。
除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。
变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。
由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率4、电动机对频繁启动、制动的适应能力由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动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。
振动与噪声产生的原因是变频器工作时,输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力,策动力的频率总能与某些机械部件的固有频率相近或重合,导致共振。
对震动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量,在PAM (PulseAmplitudeModulation),脉冲幅度调制)方式和方波PWM方式时有较大的影响。
但采用正弦波PWM方式时,低次的谐波分量小,影响变小。
用变频器传动电动机时,由于输出电压电流中含有高次谐波分量,气隙的高次谐波磁通增加,故噪声增大。
由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振,则转子固有频率附近的噪声增大。
变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振,在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。
变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关,尤其在低频区更为显著。
采用变频器调速,将产生噪声和振动,这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。
随着运转频率的变化,基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化,很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。
振动与噪声的处理方法减弱或消除振动的方法,可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。
使用PAM方式或方波PWM方式变频器时,可改用正弦波PWM方式变频器,以减小脉动转矩。
为防止电动机与负载相连而成的机械系统振动,必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐振。
一般采用以下措施抑制和减小噪声:在变频器输出侧连接交流电抗器。
如果电磁转矩有余量,可将U/f定小些。
采用特殊电动机如在较低频的噪声音量较严重时,则要检查与轴系统(含负载)固有频率的谐振艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。
变频器产生振动与噪声解决方法变频器作业时,输出波形中的高次谐波致使的磁场对很多机械部件发作电磁策动力,策动力的频率总能与某些机械部件的固有频率四周或重合,致使共振。
对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波重量,在PAM(PulseAmplitudeModulation,脉冲幅度调制)方法和方波PWM方法时有较大的影响。
但选用正弦波PWM方法时,低次的谐波重量小,影响变小。
用变频器传动电动机时,由于输出电压电流中含有高次谐波重量,气隙的高次谐波磁通增加,故噪声增大。
电磁噪声有以下特征:由于变频器输出中的低次谐波重量与转子固有机械频率谐振,则转子固有频率四周的噪声增大。
变频器输出中的高次谐波重量与铁心机壳轴承架等谐振,在这些部件的各自固有频率四周处的噪声增大。
变频器传动电动机发作的噪声非常是尖利的噪声与PWM掌握的开关频率有关,尤其在低频区更为显着。
选用变频器调速,将发作噪声和振动,这是变频器输出波形中含有高次谐波重量所发作的影响。
跟着作业频率的改动,基波重量、高次谐波重量都在大范围内改动,很可能致使与电动机的各个有些发作谐振等。
振动与噪声的处置方法减弱或消退振动的方法,可以在变频器输出侧接入沟通电抗器以汲取变频器输出电流中的高次谐波电流成分。
运用PAM方法或方波PWM方法变频器时,可改用正弦波PWM 方法变频器,以减小脉动转矩。
为防止电动机与负载相连而成的机械系统振动,有必要使整个系统不与电动机发作的电磁力谐振。
一般选用以下方法克制和减小噪声:在变频器输出侧联接沟通电抗器。
假如电磁转矩有余量,可将U/f定小些。
选用非常电动机如在较低频的噪声音量较严厉时,则要检查与轴系统(含负载)固有频率的谐振。
变频器驱动异步电机的振动频谱特征探究摘要:对电机振动频谱特性的讨论,可得出对电机振动更加有效的抑制算法。
对异步电机调速系统及不同运行状态下的电机振动数据进行采集,分别对电机振动特征、变频器载波频率进行了分析。
变频器引入的振动谐波转矩使得电机的振动特征更加复杂。
因此,对电机振动频谱特征的分析为电机振动抑制算法设计与算法评价提供了基础。
关键词:异步电机;变频器;振动频谱;谐波分析引言:在工业领域,变频器驱动异步电机的应用实现了交流调速,因此被得到了广泛的应用。
普通异步电机采用变频器调速时,会使原本由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变得更加复杂。
通过对一种变频器驱动的异步电机振动频谱特征分析,可以为从电机振动特征角度来评价控制器性能、研究电机振动抑制策略及算法提供有效的、针对性强的参考依据。
同时,也为此类系统的振动抑制方法提供一种思路。
一、变频器驱动的异步电机谐波分析1、变频器输出电压谐波的分析变频器是采用交一直一的交主电路,主要选用电压正弦波脉宽调制的控制方法。
其是由整流、中间直流环节、逆变和控制组成。
将工频交流电源运用三相桥式不可控整流器转换成直流电源。
通过直流环节进行滤波和储能之后,最后受载波信号调制的脉冲电流从逆变输出回路中输出,其可分基波和其他高次谐波两部分。
在变频器驱动的异步电机系统中,变频器用双极性调制方法来调制信号。
并且变频器主回路输出电压峰值与调制系数 m 成正比。
2、异步电机谐波的转矩分析变频器驱动下异步电机的电压谐波会在气隙中产生时间和空间谐波磁势,附加的谐波转矩进而产生。
受一些原因和性质不同的影响,这些附加的谐波转矩可分为异步谐波转矩、同步谐波转矩和振荡谐波转矩。
3、异步与同步谐波转矩异步( 或稳定)谐波转矩是由气隙谐波磁通和由他感应出的转子电流谐波相互作用而产生的。
异步谐波转矩对电机的影响较小,通常不予考虑。
同步谐波转矩的存在是两个相对独立的且具有相同极数和转向的磁场,当转速达到特定的速度时,磁场在空间上是同步的,并且相对静止。
采用变频器调速,将产生噪声和振动,这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。
随着运转频率的变化,基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化,很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。
(1)噪声问题及对策用变频器传动电动机时,由于输出电压电流中含有高次谐波分量, 气隙的高次谐波磁通增加,故噪声增大。
电磁噪声由以下特征:由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振,则转子固有频率附近的噪声增大。
变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振,在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。
变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关,尤其在低频区更为显著。
一般采用以下措施平抑和减小噪声:在变频器输出侧连接交流电抗器。
如果电磁转矩有余量,可将U / f定小些。
采用特殊电动机在较低频的噪声音量较严重时,要检查与轴系统(含负载)固有频率的谐振。
(2)振动问题及对策变频器工作时,输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力,策动力的频率总能与这些机械部件的固有频率相近或重合,造成电磁原因导致的振动。
对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量,在PAM方式和方波PWM方式时有较大的影响。
但采用正弦波PWM方式时,低次的谐波分量小,影响变小。
减弱或消除振动的方法,可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。
使用PAM方式或方波PWM方式变频器时,可改用正弦波PWM方式变频器,以减小脉动转矩。
从电动机与负载相连而成的机械系统,为防止振动,必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐波。
负载匹配及对策生产机械的种类繁多,性能和工艺要求各异,其转矩特性不同,因此应用变频器前首先要搞清电动机所带负载的性质,即负载特性, 然后再选择变频器和电动机。
负载有三种类型:恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。
不同的负载类型,应选不同类型的变频器。
(1)恒转矩负载恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。
110kw的汇川变频器载波频率
汇川变频器的载波频率是指其PWM输出的载波频率。
PWM(脉宽调制)是一种调制技术,用于在变频器中控制电机的速度和转矩。
一般而言,汇川变频器的载波频率可以根据具体型号和参数进行设定,通常范围在2kHz到16kHz之间。
载波频率的选择会影响到变频器的性能和电机的运行情况。
较高的载波频率可以减小电机的噪音和振动,但也会增加功率损耗和对电机的影响。
相反,较低的载波频率则可能导致电机产生更多的噪音和振动,但会减小功率损耗。
因此,在设定汇川变频器的载波频率时,需要综合考虑电机的具体要求、运行环境和实际应用情况,以达到最佳的运行效果。
在实际应用中,建议根据具体情况参考汇川变频器的产品手册或者咨询厂家的工程师,以确定最合适的载波频率设置。
变频器低速电机抖动原因
1、变频器直接控制电机可能出现抖动,这是因为电机本身具有自激现象,变频器所控制的电机在被控制后可能出现小幅度抖动。
2、变频器输出电压失真,当输出电压比较失真时,电机运行就会出现抖动。
3、变频器输出频率不准,当变频器输出的频率存在偏差时,电机的运动就会出现抖动。
4、安装位置存在缺陷,如果安装位置不当,变频器控制的电机运行会很不稳定,这也会导致低速电机抖动。
5、过载运行,电机受到过大负荷时,它由于负载能量的震动作用会发生抖动,从而使低速电机抖动。
6、加速时间过长,变频器启动的加速时间过长,超出了电机的承受范围,也可能导致低速电机抖动。
电动机的振动原因可分为电磁与机械两种,这里估且不谈机械原因,只就电磁原因作下分析:
(1)由于较低次的高次谐波分量与转子的谐振,其固有频率附近的振动分量增加。
(2)由于高次谐波产生脉动转矩的影响发生振动。
(3)当采用变频器后在相同50Hz频率下工作时振动略大,尤其当工作频率20Hz时振动将增至全振幅为7um,工作频率80Hz-120Hz全振幅将增为6um,且电动机极数小的较极数大的略为严重。
(4)可采用输出AC电抗器减振动。
(5)将v/f给定小些。
(6)采用变频电动机可降低振动。
(7)对高速磨床等可采用低噪声、低振动的专用电动机。
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