當(dāng)一臺(tái)變頻器在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)出現(xiàn)了過(guò)熱現(xiàn)象時(shí)，我們?cè)撊绾谓鉀Q，這里面的原理是什么？這可能是由于在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)產(chǎn)生的電壓，蘊(yùn)含過(guò)多的高頻成份導(dǎo)致的故障。
由于在驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的電壓波形并非正弦波電壓，而是脈寬調(diào)制(PWM)電壓，如下圖所示。根據(jù)傅里葉變換原則分析，此波形中包含了過(guò)量的高頻成份，主要頻率成分是PWM脈沖的重復(fù)頻率，及其整倍數(shù)的頻率，PWM脈沖的重復(fù)頻率這叫做載波頻率。
不同型號(hào)的變頻設(shè)備的載波頻率不同，一般為1~12kHz。對(duì)于載波頻率為1kHz的PWM電壓，流入電機(jī)的電流主要是1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz，等頻率的電流。這些高頻電流會(huì)增加電機(jī)繞組損耗和鐵心損耗。理論分析表明，繞組的損耗與頻率的平方根成正比，鐵心的損耗與頻率的平方成正比，因此，當(dāng)電機(jī)中流過(guò)這樣高頻的電流時(shí)，鐵心的損耗急劇增加，導(dǎo)致過(guò)熱。
解決電機(jī)過(guò)熱的方法是減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓中的高頻成份。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的方法是在輸出端安裝SWF正弦波濾波器。正弦波濾波器將PWM電壓波形變換成適應(yīng)于電機(jī)的正弦波電壓波形，如圖2所示，從而消除了電機(jī)過(guò)熱的現(xiàn)象。
正弦波濾波器會(huì)發(fā)出較大的噪聲，并且會(huì)伴隨著較高的溫度，這些都是正常的現(xiàn)象。可以認(rèn)為，正是正弦波將導(dǎo)致電機(jī)發(fā)出噪聲，升高溫度的能量承擔(dān)起來(lái)，才保護(hù)了電機(jī)。
在采購(gòu)正弦波濾波器時(shí)，要了解載波頻率，否則可能會(huì)有不良的后果。
例如，去年9月份。本單位接到廣西某地煤礦的咨詢電話，根據(jù)他們所介紹的情況表示，他們的提升機(jī)溫度很高，并伴隨著較大的噪聲，希望進(jìn)行整改。這是一個(gè)十分典型的問(wèn)題，只要安裝一臺(tái)SWF濾波器即可。采購(gòu)濾波器前，提升機(jī)廠商提供的信息是，載波頻率為2kHz。但是安裝后，發(fā)現(xiàn)噪聲更大，電機(jī)溫度更高。
通過(guò)工程師在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的測(cè)試后，我們發(fā)覺(jué)該
數(shù)控機(jī)床變頻器實(shí)際載波頻率為1kHz。這需要對(duì)正弦波濾波器進(jìn)行重新修正參數(shù)，當(dāng)完成修正參數(shù)后，電機(jī)所產(chǎn)生異響基本消除，設(shè)備溫度也開(kāi)始由65℃降為53℃。電機(jī)的運(yùn)行溫度恢復(fù)正常后，對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)是延長(zhǎng)使用壽命重要手段。
