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变频器装置谐波电流对电动机影响及其治理措施

发表时间:2023-05-18浏览次数:

变频器装置谐波电流对电动机影响及其治理措施

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在工矿企业的诸多电力拖动系统App中,大多数选用异步电机做为拖拽驱动力。在电力拖动系统App的变速节能项目工程项目中,除提升拖拽系统App产品的设计制作方案外,仍需应用变频调速技术性进行节能项目。保持异步电机的变频调速,它是创造发明异步电机百年老至今你拭目以待的“新世纪之路”。变频器装置具备最有效地率环保节能、变速高精度、范畴宽的特点,可保持异步电机的软起动。另外还能合理地改进拖拽机器产品的物理性能,这对应用范围广、总数多的异步电机,必将会获得非常好经济收益。

但变频器装置是离散系统机器产品,应用大功率二级管整流器,大功率三极管逆变电源,运作中必将会造成正弦波形的崎变而造成高次谐波电流。当变频器装置向电机键入頻率可变性的电流时,必定会将带有颇深的高次谐波电流电流键入电机而导致负面影响。因此,务必根据采用一系列的谐波电流整治对策,将谐波电流导致危害降至最少,使变频调速的节能环保获得应用推广,进而可获得非常好的经济收益。



一、变频调速的优势

1.变频调速特点好

保持异步电机的变频调速,是创造发明异步电机百年老至今你拭目以待的“新世纪之路”。变频器装置根据锲而不舍改善、提升和健全,其变速工作中特点应付自如,即与直流电变速系统App相较为,一些特性还将超出直流电变速。因为頻率自身是大数字量,就可以保持不需外界意见反馈状况下而得到有点硬的机械产品特点。另外还具备变速高精度、范畴宽、启动光滑、特性平稳、维护保养简单等优势,并便于保持加工过程的自动调节系统。

2.变频调速系统App返修率低

异步电机拖拽系统App,可不在拆换原电机标准下,保持变频调速环保节能技改项目,即在电机与开关电源中间连接相配套的变频器装置,而获得目的性变速实际效果。其常见故障低是归功于异步电机的构造简易、特性平稳、运作靠谱,而电机转子调节回路内电流不需从外界导入,故出现异常概率很低。

3.变频调速可保持软起动

异步电机若选用电机额定功率马上启动,其启动电流是额定值电流的5-7倍,那么大的启动电流将会对拖拽机器产品或电力网导致冲击性。而选用变频调速启动,其启动电流一般不容易超出额定值电流的1.5倍,并且启动光滑平稳无冲击性,保持异步电机真实实际意义上软起动。

4.变频调速会调整机器产品使用期

变频调速在离心风机、泵类负荷中应用,不但能按负荷运作功能规定保持转速比标准,并且启动全过程中震动和机械产品噪音不大。变频器装置用以一般工业产品的变速,在启动、终止、促进、降速等工作状况下,均不容易造成震动和冲击性,故能延长工业产品的使用期。

5.变频器装置用以皮带输送机变速时转距光滑

变频器装置用以皮带输送机电机的变速,在负荷下加、挡换,也具备特性优良的软起动实际效果,而且转距光滑。尤是在轻载下启动时,可稳定地提高輸出转距,它是一般降速启动器所没法做到的实际效果。

二、变频器装置造成谐波电流机理

变频器装置是离散系统机器产品,其主电源电路一般都选用交—直—交电压逆变电源办法,外界键入的380V50Hz直流开关电源,经三相桥式电路整流器成直流电电压,再电容器滤波器及大功率三极管逆变电源为頻率可变性的沟通交流电流輸出,为必须变速的电机出示頻率可变性的开关电源。依据电机转速比公式计算n=[(60f)/p](1-s)所知,将键入頻率可变性的电流,就可以保持电机转速比的增加。

变频器装置的整流器调节回路是由大功率=极管构成电源电路,键入电流波型为不规律的矩形框波,其波型按傅立叶级数进行溶解,除开获得与开关电源基波頻率同样的份量外,也有一系列超过开关电源基波頻率份量的高次谐波电流。

谐波电流事实上是一种影响量,是指x一个周期时间电气产品量的非正弦波形份量,其頻率为基波頻率的整数倍。每一谐波电流常有不一样的頻率、幅度值与相角,高次谐波电流頻率与基波頻率的比率称之为谐波电流频次,有偶次谐波电流与奇次谐波电流之分。一般讲奇次谐波电流造成不良影响比偶次谐波电流更大,在三相整流器负荷中出現谐波电流为3、5、7、11、13……次谐波电流。

同样,在逆变电源輸出调节回路中,輸出电流数据信号受载波数据信号调配而变为单脉冲波型,其波型按傅立叶级数进行溶解,也分到基波和各次谐波电流。由此,变频器装置运作中必定会造成高次谐波电流,当頻率可变性的并带有颇深高次谐波电流沟通交流键入配套设施电机,终将对异步电机导致欠佳的危害。

三、变频器装置造成谐波电流对电机危害

异步电机具备构造简易、运作靠谱、维护保养便捷等优势而获得广泛应用。对异步电机拖拽系统App进行变频调速节能项目时,不需拆换原电机,而在电机与开关电源中间串入相配套型号规格变频器装置,就可以保持异步电机转速比的增加。但因为变频器装置是离散系统机器产品,运作中必定会造成高次谐波电流而对电机导致负面影响。

按基本设计制作方案的异步电机,均设计制作方案在额定值頻率和额定值电压下运作的,只能瞒过运作标准才可以保证电机转轴上輸出转距、功率做到额定电流。殊不知在变频调速工作状况下运作的电机,其键入电流的頻率是个自变量,根据更改键入电流的頻率就可以保持异步电机转速比的增加。但因为键入电流頻率的转变,故对电机輸出的轴功率会导致危害。因此对不一样拖拽系统App电机容积的挑选上,应考虑到这类危害然而有一定的容积裕量。

一般应用中异步电机,均在最大功率和容许温度标准下运作,其温度是不易超出标准值。但在变频调速工作状况下运作的异步电机,因为键入电流带有颇深的高次谐波电流,由于会因为谐波电流电流造成额外耗损。另外因谐波电流电流危害,进而輸出轴功率明显下降,运作最有效地率减少,温度提高等异常现象。异步电机运作中,若产生温度提高终将造成电磁线圈绝缘层的蒸发和溶解促进,体积电阻率和体积电阻率降低,还会导致绝缘层的碳化而缺失绝缘层功能。此外,谐波电流电流造成的额外电磁场,相对性于传动轴是高速运行转动的,它造成的轴电势差较高,会热击穿滚动轴承的浮油,使轴电流穿过滚动轴承而导致危害。

异步电机的电磁线圈间存有着接触电阻,高次谐波电流电压键入时,使各电磁线圈中间的电压分摊不匀称,造成担负高电压电磁线圈绝缘层脆化促进,进而使首匝电磁线圈绝缘层损害。在变频调速拖拽系统App中,变频器装置輸出电压的幅度值是额定值电压的3倍,加上变频器装置电压变化率(du/dt)很高,它所造成的震荡使电机电磁线圈接到地应力越来越更大,造成电磁线圈绝缘层脆化。在电源开关頻率很高工作状况下,变频器装置和电机中间联接电缆线,倘若长短太长时候造成驻波,将造成电机端电压的上升,这类高电压也会促进电磁线圈绝缘层的脆化,而危害电机的使用期。

四、变频器装置造成谐波电流的整治对策

1.防护对策

防护是电磁兼容测试的关键技术性对策之一,是指从电源电路上把干扰信号和申受影响元器件分隔,使他们不产生电的联络。在变频调速系统App中,一般在开关电源与放大电路中间应用隔离变压仪以清除传输影响,次之,将不一样电源线分隔铺装,或选用屏蔽双绞线,或分别独立布线,使电源线不与高压线路平行面布线。

2.屏蔽掉对策

屏蔽掉是电子设备电磁兼容测试的关键对策,它能合理地抑止根据室内空间散播的各种各样干扰信号,既可阻拦或降低电子设备内的辐射源电磁感应动能对外开放散播,又可阻拦或降低外界辐射源对电子设备的危害。依据屏蔽掉机理,变频器装置常见的是静电场平布,就是选用金属材料电导体的机壳将变频器装置屏蔽掉,不许其干扰信号泄露。另外变频器装置的控线还要屏蔽掉,并搞好屏蔽掉层的优良靠谱接地装置。

3.滤波器对策

滤波器既能抑制从电子设备輸出的干扰信号,又能抑止从开关电源导入的干扰信号。为降低电磁感应噪音,可在变频器装置輸出侧设定輸出过滤器;为降低开关电源的影响,可在变频器装置键入侧设定键入过滤器,另外过滤器机壳应该和变频器装置机壳

4.接地装置对策

接地装置分成接地保护和工作接地,其功效均为抑止干扰信号,提升电子设备抗干扰信号的工作能力。变频器装置的恰当靠谱接地装置是抑止噪音和降低影响关键对策,如将变频器装置与开关电源分离接地装置,其抑止影响实际效果更强。

变频器装置的接地装置,先往服务器机柜内将各种各样电线接头汇于柜里的医用汇流排,随后用粗铜线收到公共性接地装置体里。但应严禁与开关电源、氧化锌避雷器的电线接头连在一起,电线接头中间的绝缘层应优良可避免接地装置影响。

5.别的对策

为避免长电缆线造成驻波,变频器装置与电机中间联接电缆线长短应尽也许短,更不可以将太长的电缆线盘成圈状放到服务器机柜内。变频器装置三相五线电缆线应套上约长1.5~2米的金属材料蛇皮管,蛇皮管机壳要靠谱接地装置。

此外,对变频调速系统App,应取用不容易輸出高反射面电压的变频器装置,以提升运作最有效地率。若有拆换拖拽系统App的原电机时,Z好采用专用型的变频器装置驱动器电机。

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