PDF《变频 器 的应 用及 运行过程 中的 问题 处理》

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)总,|I971期变频器 的应 用及 运行过程 中的问题 处理 徐伟华

一、变频器的应用 工厂拥有许多大型机械加工设备,要求电动机必须具有优良的调速性 能.

过去, 交流电动机调速困难, 调速性能要求高的电动机都采用直流调速, 但直流调速机结构复杂 , 不仅需直流发 电机组 、 直 流扩大机组 , 且 调速机体 积大、 噪声大、 维修困难、 耗电量大.而现在, 变频调速技术的日益成熟使交 流变频调速正逐步取代直流调速.采用变频调速不但可以提高生产机械的 控制精 度、生产效率和产品质量 , 有利于实现生产过程 的 自动化 , 而且变频 调速系统还具有优 良的控制性 能和显 著的节能效果 .

二、 运行过程中存在的问题及解决对策 随着变频器应用范围的扩大, 变频器运行中出现的问题也越来越多, 主 要表现为: 高次谐波、 噪声与振动、 负载匹配、 发热等问题.本文针对以上问 题进行分析并提出相应解决 对策.

1 谐 波问题及解决 对策 . 通用变频器的主电路形式一般 由整流 、 逆变和滤波三部分组 成. 整流部 分为三相桥式不可控整流器, 中间滤波部分采用大电容作为滤波嚣, 逆变部 分为I G B T三项桥式逆变器, 且输人为 P WM波形. 输出电压中含有除基波 以外的其他谐波 , 较 低次谐 波对电动机负载影响较大 , 会引起转矩脉 动;

而较高次的谐波又使变频器输 出电缆 的漏 电流增加 ,使电动机出力不足 .因此, 变频器输出的高、 低次谐波都须抑制, 可采用以下方法抑制谐波. (

1 ) 增加变频器供 电电源 内阻抗. 通常 ,电源设备 的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤 波电容的无功功 率的作用, 内阻抗越大, 谐波含量越小, 而这种内阻抗就是变压器的短路阻 抗 .因此 , 选择变频器供 电电源时 .量好选择短路阻抗 大的变压器. (

2 ) 安装 电抗器 . 在变频器的输入端与输出端串接合适 的电抗器或安装组成 为LC型的 谐波滤渡籍 , 以吸收谐波和增大 电源或负载阻抗 , 达到抑髓谐 波的 目的. (

3 ) 采用变压器多项运行. 通用变频器为六脉波整流器 , 因此 , 产生的谐波较 大.如果采 用变压 器 多相运行, 使相位角互差

3 0 ~ , 如Y

一、一组合的变压器构成

1 2 脉渡 的效果 , 可减小低 次谐波 电流 , 起到很好的抑制谐波的作用. (

4 ) 设 置专用滤波器 . 可设置专用滤波器用来检测变频器和相位, 并产生一个与谐波电流的 幅值相同且相位正好相反的电流通到变频器中, 以有效地吸收谐波电流.

2 噪声与振动问题及解决对策. 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 会在大范围内变化 , 很可能引起与电动机的各个部分产生谐振 . (

1 ) 噪声问题及解决对策. 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.电磁噪声有以下特征: 变频器输出中的 低次谐波分量与转子固有机械频率谐振 , 故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, 则在这些部件的 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.常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;