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电机发热问题之解决

作者:北京航天爱威电子技术有限公司时间:2014-12-04 我要发布

  作为三相异步电动机的调速方案,变频器除了具有卓越的调速性能之外,还能有效地节能降损,提高生产率和产品质量,已经成为现代工业生产中不可或缺的设备。但是变频器带来种种便利的同时也产生了很多问题,其中最明显的就是使电机发热,严重时甚至烧毁电机。

  这是因为变频器驱动电机的电压不是正弦波电压,而是脉宽调制(PWM)电压,如图1所示。

  这种电压施加到电机上后,在电机上产生的电流不是光滑的正弦波电流,而是带有载波频率成分的电流。不同的变频器的载波频率不同,一般为1~12kHz。对于载波频率为1kHz的PWM电压,流入电机的电流主要是1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz等频率的电流。这些高频电流会增加电机绕组损耗和铁心损耗。理论分析表明,绕组的损耗与频率的平方根成正比,铁心的损耗与频率的平方成正比,因此,当电机中流过这样高频的电流时,铁心的损耗急剧增加,导致电机过热。特别是,电机中使用的铁心都是高频损耗很大的硅钢片,在高频电流的作用下,发热更加严重。

  解决电机过热的方法是减小电机驱动电压中的高频成份。实现这个目的方法是在变频器的输出端安装SWF正弦波滤波器。正弦波滤波器的功能是将PWM电压波形变换成适应于电机的正弦波电压波形,如图2所示,从而消除了电机过热的现象。

  图2 正弦波滤波器的效果

  航天七〇六所的工程师提醒大家在选购SWF正弦波滤波器时,一定要首先了解变频器的载波频率,否则可能会影响滤波效果。

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谐波滤波器,变频器滤波器,无功补偿装置

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