【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(dòng)勢(shì)高次諧波進(jìn)一步增大,結(jié)果使得相電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)矩,使得電機(jī)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)和尖銳的噪音。高次諧波使得電動(dòng)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(kāi)關(guān)的調(diào)制脈沖頻率提高時(shí),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(guò)人耳的可聽(tīng)聲波范圍,會(huì)使嘯叫聲大大降低,但是大當(dāng)IGBT的開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高時(shí),會(huì)使IGBT上的損耗增加,此時(shí)需要對(duì)變頻器降容來(lái)時(shí)使用。一般IGBT的開(kāi)關(guān)頻率為4Khz時(shí),若聽(tīng)到嘯叫聲,建議適當(dāng)提高一下IGBT的開(kāi)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(cuò)覺(jué),就以為是變頻器調(diào)頻所致,其實(shí)未必。應(yīng)該先確認(rèn)一下嘯叫聲的來(lái)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(guò)程隨著轉(zhuǎn)速下降。如果嘯叫聲或震動(dòng)依然存在,那就沒(méi)有變頻器控制的事情了,是電機(jī)的制作問(wèn)題了,機(jī)械傳動(dòng)存在運(yùn)行中有共振點(diǎn)。說(shuō)明是機(jī)械制造的問(wèn)題,不是電控問(wèn)題。如果在自由停車過(guò)程,電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),沒(méi)有嘯叫聲,那是變頻器控制問(wèn)題,通過(guò)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(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)學(xué)模型計(jì)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(shí)延伸
變頻器和電機(jī)的配套問(wèn)題
為整個(gè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選擇合適的變頻器,是讓工程師一個(gè)頭痛的問(wèn)題。
總的來(lái)說(shuō),變頻器的選用,應(yīng)按照被控對(duì)象的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等來(lái)考慮,使之在滿足工藝和生產(chǎn)要求的同時(shí),既好用,又經(jīng)濟(jì)。
一般性的經(jīng)驗(yàn)是:多大的電機(jī)就選擇多大的變頻器,有時(shí)也可大一個(gè)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(dòng),制動(dòng),要安裝制動(dòng)單元和制動(dòng)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(dòng),需選配制動(dòng)斬波器以及制動(dòng)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(chǎng)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(dòng)電動(dòng)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(shí),我們需要關(guān)注的實(shí)際問(wèn)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(wèn)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(duì)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(guò)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(shí)有可能發(fā)生。
4. 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí),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(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)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(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合,如高溫,高海拔,此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
對(duì)一些電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,需要準(zhǔn)確檢測(cè)變頻器的選配效果如何,直接方法就是通過(guò)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。但要想完成變頻器與電機(jī)系統(tǒng)的整體測(cè)試,對(duì)電機(jī)測(cè)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(cè)量,多通道同步測(cè)試等。
另外由于高次諧波產(chǎn)生的高次諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)矩,使得電機(jī)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)和尖銳的噪音。高次諧波使得電動(dòng)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(kāi)關(guān)的調(diào)制脈沖頻率提高時(shí),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(guò)人耳的可聽(tīng)聲波范圍,會(huì)使嘯叫聲大大降低,但是大當(dāng)IGBT的開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高時(shí),會(huì)使IGBT上的損耗增加,此時(shí)需要對(duì)變頻器降容來(lái)時(shí)使用。一般IGBT的開(kāi)關(guān)頻率為4Khz時(shí),若聽(tīng)到嘯叫聲,建議適當(dāng)提高一下IGBT的開(kāi)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(cuò)覺(jué),就以為是變頻器調(diào)頻所致,其實(shí)未必。應(yīng)該先確認(rèn)一下嘯叫聲的來(lái)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(guò)程隨著轉(zhuǎn)速下降。如果嘯叫聲或震動(dòng)依然存在,那就沒(méi)有變頻器控制的事情了,是電機(jī)的制作問(wèn)題了,機(jī)械傳動(dòng)存在運(yùn)行中有共振點(diǎn)。說(shuō)明是機(jī)械制造的問(wèn)題,不是電控問(wèn)題。如果在自由停車過(guò)程,電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),沒(méi)有嘯叫聲,那是變頻器控制問(wèn)題,通過(guò)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(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)學(xué)模型計(jì)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(shí)延伸
變頻器和電機(jī)的配套問(wèn)題
為整個(gè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選擇合適的變頻器,是讓工程師一個(gè)頭痛的問(wèn)題。
總的來(lái)說(shuō),變頻器的選用,應(yīng)按照被控對(duì)象的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等來(lái)考慮,使之在滿足工藝和生產(chǎn)要求的同時(shí),既好用,又經(jīng)濟(jì)。
一般性的經(jīng)驗(yàn)是:多大的電機(jī)就選擇多大的變頻器,有時(shí)也可大一個(gè)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(dòng),制動(dòng),要安裝制動(dòng)單元和制動(dòng)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(dòng),需選配制動(dòng)斬波器以及制動(dòng)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(chǎng)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(dòng)電動(dòng)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(shí),我們需要關(guān)注的實(shí)際問(wèn)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(wèn)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(duì)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(guò)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(shí)有可能發(fā)生。
4. 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí),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(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)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(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合,如高溫,高海拔,此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
對(duì)一些電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,需要準(zhǔn)確檢測(cè)變頻器的選配效果如何,直接方法就是通過(guò)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。但要想完成變頻器與電機(jī)系統(tǒng)的整體測(cè)試,對(duì)電機(jī)測(cè)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(cè)量,多通道同步測(cè)試等。
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