隨著變頻器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多，主要表現(xiàn)為：高次諧波、噪聲與振動(dòng)、負(fù)載匹配、發(fā)熱等問(wèn)題。本文針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)措施。

　　諧波問(wèn)題及對(duì)策

　　通用變頻器的主電路形式一般由整流、逆變和濾波三部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，中間濾波部分采用大電容作為濾波器，逆變部分為ｉｇｂｔ三項(xiàng)橋式逆變器，且輸入為ｐｗｍ波形。輸出電壓中含有除基波以外的其它諧波，較低次諧波通常對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載影響較大，引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動(dòng)機(jī)出力不足，因此變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制，可以采用以下方法抑制諧波。

　�。ǎ保┰黾幼冾l器供電電源內(nèi)阻抗

　　通常電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以器到緩沖變頻器直流濾波電容的無(wú)功功率的作用，內(nèi)阻抗越大，諧波含量越小，這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。因此選擇變頻器供電電源時(shí)，最好選擇短路阻抗大的變壓器。

　�。ǎ玻┌惭b電抗器

　　在變頻器的輸入端與輸出端串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成為ｌｃ型，吸收諧波和增大電源或負(fù)載阻抗，達(dá)到抑制目的。

　　（３）采用變壓器多項(xiàng)運(yùn)行

　　通用變頻器為六脈波整流器，因此產(chǎn)生的諧波較大。如果采用變壓器多相運(yùn)行，使相位角互差３０°，如ｙ－△、△－△組合的變壓器構(gòu)成１２脈波的效果，可減小低次諧波電流，很好的抑制了諧波。

　　（４）設(shè)置專(zhuān)用諧波

　　設(shè)置專(zhuān)用濾波器用來(lái)檢測(cè)變頻器和相位，并產(chǎn)生一個(gè)與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流，通到變頻器中，從而可以有效的吸收諧波電流。

　　噪聲與振動(dòng)及其對(duì)策

　　采用變頻器調(diào)速，將產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產(chǎn)生的影響。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化，很可能引起與電動(dòng)機(jī)的各個(gè)部分產(chǎn)生諧振等。

　　（１）噪聲問(wèn)題及對(duì)策

　　用變頻器傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量，氣隙的高次諧波磁通增加，故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征：由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機(jī)械頻率諧振，則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機(jī)殼軸承架等諧振，在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。

　　變頻器傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與ｐｗｍ控制的開(kāi)關(guān)頻率有關(guān)，尤其在低頻區(qū)更為顯著。一般采用以下措施平抑和減小噪聲：在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量，可將ｕ�。。娑ㄐ⌒�。采用特殊電動(dòng)機(jī)在較低頻的噪聲音量較嚴(yán)重時(shí)，要檢查與軸系統(tǒng)（含負(fù)載）固有頻率的諧振。

　�。ǎ玻┱駝�(dòng)問(wèn)題及對(duì)策

　　變頻器工作時(shí)，輸出波形中的高次諧波引起的磁場(chǎng)對(duì)許多機(jī)械部件產(chǎn)生電磁策動(dòng)力，策動(dòng)力的頻率總能與這些機(jī)械部件的固有頻率相近或重合，造成電磁原因?qū)е碌恼駝?dòng)。對(duì)振動(dòng)影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量，在ｐａｍ方式和方波ｐｗｍ方式時(shí)有較大的影響。但采用正弦波ｐｗｍ方式時(shí)，低次的諧波分量小，影響變小。

　　減弱或消除振動(dòng)的方法，可以在變頻器輸出側(cè)接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。使用ｐａｍ方式或方波ｐｗｍ方式變頻器時(shí)，可改用正弦波ｐｗｍ方式變頻器，以減小脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。從電動(dòng)機(jī)與負(fù)載相連而成的機(jī)械系統(tǒng)，為防止振動(dòng)，必須使整個(gè)系統(tǒng)不與電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力諧波。

　　負(fù)載匹配及對(duì)策

　　生產(chǎn)機(jī)械的種類(lèi)繁多，性能和工藝要求各異，其轉(zhuǎn)矩特性不同，因此應(yīng)用變頻器前首先要搞清電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載的性質(zhì)，即負(fù)載特性，然后再選擇變頻器和電動(dòng)機(jī)。負(fù)載有三種類(lèi)型：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、風(fēng)機(jī)泵類(lèi)負(fù)載和恒功率負(fù)載。不同的負(fù)載類(lèi)型，應(yīng)選不同類(lèi)型的變頻器。

　�。ǎ保┖戕D(zhuǎn)矩負(fù)載

　　恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又分為摩擦類(lèi)負(fù)載和位能式負(fù)載。

　　摩擦類(lèi)負(fù)載的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的１５０％左右，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的１００％左右，所以變頻器應(yīng)選擇具有恒定轉(zhuǎn)矩特性，而且起動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩都比較大，過(guò)載時(shí)間和過(guò)載能力大的變頻器，如ｆｒ－ａ５４０系列。

　　位能負(fù)載一般要求大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能，能夠快速實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，變頻器應(yīng)選擇具有四象限運(yùn)行能力的變頻器，如ｆｒ－ａ２４１系列。

　�。ǎ玻╋L(fēng)機(jī)泵類(lèi)負(fù)載

　　風(fēng)機(jī)泵類(lèi)負(fù)載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，低速下負(fù)載非常小，并與轉(zhuǎn)速平方成正比，通用變頻器與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的組合最合適。這類(lèi)負(fù)載對(duì)變頻器的性能要求不高，只要求經(jīng)濟(jì)性和可靠性，所以選擇具有ｕ／ｆ＝ｃｏｎｓｔ控制模式的變頻器即可，如ｆｒ－ａ５４０（ｌ）。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時(shí)，功率急劇增加，有時(shí)超過(guò)電動(dòng)機(jī)變頻器的容量，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱或不能運(yùn)轉(zhuǎn)，故對(duì)這類(lèi)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，不要輕