变频器载波频率 了解其含义及其对电机和变频器的影响 (变频器载波频率与干扰)

许多新手在使用变频器时,都会对载波频率感到困惑。本文将详细解释载波频率的含义及其对变频器性能的影响。

什么是载波频率?

变频器通常采用脉宽调制 (PWM) 方式进行变频。这意味着变频器输出的电压是一系列脉冲,每个脉冲的宽度和间隔都不相同。脉冲的宽度和间隔由调制波和载波的交点决定,也就是开关频率。

开关频率越高,一个周期内脉冲的个数就越多,电流波形的平滑性越好。但是,开关频率过高也会对其他设备造成更大的干扰。

载波频率对变频器性能的影响

功率损耗

功率模块 IGBT 的功率损耗与载波频率有关。随着载波频率的提高,功率损耗也会增加。这会导致变频器效率下降,功率模块发热增加,影响变频器的稳定运行。

环境温度

当变频器在载波频率较高且环境温度较高的条件下运行时,这对功率模块非常不利。因此,对于不同功率的变频器,在不同的载波频率和环境温度下,需要适当降低变频器的允许恒输出电流,以确保功率模块的安全、可靠和长期运行。

电动机功率

电动机功率越大,通常需要选择较低的载波频率,以减少干扰。不同的变频器制造商对此有不同的具体建议。

二次出线长度

载波频率也会影响变频器二次出线 (U、V、W) 的长度。不同的载波频率对应不同的允许出线长度。

电流波形

载波频率直接影响变频器输出二次电流的波形。载波频率越高,电流波形的正弦性越好,谐波分量越小,干扰越小。反之亦然。

电机噪音

变频器输出电压和电流中含有高次谐波,会增加电动机气隙中的高次谐波磁通,从而产生电磁噪音。载波频率过低时,电动机有效转矩减小,损耗增加,噪音也会增加。

如何选择合适的载波频率?

选择合适的载波频率需要综合考虑以下因素:

  • 功率损耗
  • 环境温度
  • 电动机功率
  • 二次出线长度
  • 电流波形
  • 电机噪音

在实际使用中,建议根据变频器的具体型号和使用环境,查阅制造商提供的说明书,选择合适的载波频率。如果您不确定如何选择,请咨询专业技术人员。

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