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變頻電機高頻運行出現(xiàn)嘯叫聲的處理方法

2022年2月23日 來源:防爆云平臺--防爆產業(yè)鏈服務平臺 防爆空調 防爆電氣 防爆電機 防爆風機 防爆通訊 瀏覽 2469 次 評論 0 次

近些年來,隨著機械設備制造行業(yè)的發(fā)展,變頻調速技術發(fā)展迅速,變頻電機普遍應用在各種機械設備運行中,今天淺析一下變頻電機高頻運行出現(xiàn)嘯叫聲的處理方法。

變頻調速電機在高頻運行時出現(xiàn)嘯叫聲可能是因為,輸出電纜中含有相當大的高次諧波電壓、電流,使得電機的輸入電壓畸變,定、轉子電動勢高次諧波進一步增大,結果使得相電動勢嚴重畸變,最大值升高很多,導致電機線圈發(fā)熱嚴重,絕緣老化甚至擊穿。

由于高次諧波產生的高次諧波磁場產生附加的轉矩,使得電機產生明顯的振動和尖銳的噪音。高次諧波使得電動機的機械壽命、絕緣壽命大大縮短。

現(xiàn)在變頻電機在運行中的嘯叫聲,往往給人一種錯覺,就以為是變頻器調頻所致,其實未必。應該先確認一下嘯叫聲的來源,然后再作處理。

第一步,變頻器采用V/F控制,將電機運行至最高轉速;

第二步,然后操作變頻器的OFF2,自由停車;

第三步,判別電機在自由停車過程隨著轉速下降。

如果嘯叫聲或震動依然存在,那就沒有變頻器控制的事情了,是電機的制作問題了,機械傳動存在運行中有共振點。說明是機械制造的問題,不是電控問題。

如果在自由停車過程,電機運行平穩(wěn),沒有嘯叫聲,那是變頻器控制問題,通過調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的動態(tài)和靜態(tài)數(shù)學模型計算。如果變頻器所建立的數(shù)學模型準確,運行品質就好??刂齐姍C,其電磁噪聲都是完全可以接受的。這一點毋庸置疑。

知識延伸

變頻器和變頻電機的配套問題

為整個變頻調速系統(tǒng)選擇合適的變頻器,是廠家常常會遇到的問題。

總的來說,變頻器的選用,應按照被控對象的類型、調速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動轉矩等來考慮,使之在滿足工藝和生產要求的同時,既好用,又經(jīng)濟。

常見的經(jīng)驗是:多大的電機就選擇多大的變頻器,有時也可大一個規(guī)格。

并且電機使用廠家還需考慮,在為大功率變頻調速電機配套變頻器功率因數(shù)較低最好在變頻器的進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。

可以從以下幾個方面來挑選:

如果經(jīng)常頻繁啟動,制動,要安裝制動單元和制動電阻。

如果需要降低噪音,可用選擇水冷型變頻器;

如果需要制動,需選配制動斬波器以及制動電阻?;蚩捎眠x擇四象限產品,可以向電網(wǎng)回饋能量,節(jié)省電能 ;

如果現(xiàn)場僅有直流電源的話,可以選擇單純的逆變產品(使用直流電源)用以驅動電動機。

變頻器選型的最終依據(jù),是變頻器的電流曲線包羅機械負載的電流曲線。


以下是整理羅列了一些選擇變頻器時,廠家需要關注的實際問題。

1. 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。

2. 變頻器的負載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負載的性能曲線,性能曲線決定了應用時的方式方法。

3. 變頻器與負載的匹配問題;

電壓匹配;變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。

電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數(shù),以最大電流確定變頻器電流和過載能力。

轉矩匹配;這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發(fā)生。

4. 在使用變頻器驅動變頻電機需要高速運行時,由于高速運行的電機電抗較小,高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于這類變頻電機的變頻器的選型,其容量要稍大于普通變頻電機的選型。

5. 變頻器如果要長電纜運行時,此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,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. 對于一些特殊的應用場合,如高溫,高海拔,此時會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。

對一些電機運動控制系統(tǒng)要求嚴格的場合,需要準確檢測變頻器的選配效果如何,直接方法就是通過電機測試系統(tǒng)進行測試。但要想完成變頻器與電機系統(tǒng)的整體測試,對電機測試系統(tǒng)也就提出了更高的要求,比如高帶寬、高精度的電參數(shù)測量,多通道同步測試等。


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