中心議題：

• 變頻器應用中的諧波、噪聲與振動
  
  、發熱問題
• 變頻器應用中的諧波、噪聲與振動、發熱問題分析與處理

解決方案：

• 對諧波問題的處理
• 對噪聲與振動問題的處理
• 對發熱問題的處理

zaixiandaigongyekongzhizhong，caiyongbianpinqikongzhidiandongjidedianlituodongxitong，youzhejienengxiaoguoxianzhu，tiaojiekongzhifangbian，weihujiandan，kewangluohuajizhongyuanchengkongzhi，keyuPLC 組zu成cheng控kong製zhi係xi統tong等deng優you點dian。變bian頻pin器qi的de這zhe些xie優you點dian使shi其qi在zai工gong業ye自zi動dong控kong製zhi領ling域yu中zhong的de應ying用yong日ri益yi廣guang泛fan。本ben文wen對dui變bian頻pin器qi應ying用yong中zhong的de故gu障zhang問wen題ti進jin行xing了le分fen析xi，並bing介jie紹shao了le處chu理li方fang法fa。

1 變頻器應用中的一些問題

1.1 諧波問題
變頻器的主電路中起開關作用的器件
，在通斷電路的過程中
，都要產生諧波。較低次諧波通常對電動機負載影響較大，引起轉矩脈動；而較高的諧波則使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動機出力不足。諧波幹擾還會導致繼電保護裝置的誤動作，使電氣儀表計量不準確
，甚至無法正常工作。

1.2 噪聲與振動問題
采用變頻器調速，將產生噪聲和振動，這是因為變頻器輸出波形中含有高次諧波分量。隨著運轉頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大範圍內變化，很可能與電動機的固有機械振動頻率發生諧振，而這種諧振是噪聲與振動的來源。

1.3 發熱問題
變頻器在運行中由於內部損耗而產生熱量
，這種熱量主電路占98％

，控製電路占2％左右。同時在夏季環境溫度過高

，使變頻器溫度上升，溫度可高達80~90℃

，由you於yu變bian頻pin器qi是shi電dian子zi裝zhuang置zhi，內nei含han電dian子zi器qi件jian和he電dian解jie電dian容rong等deng，溫wen度du過guo高gao易yi造zao成cheng元yuan器qi件jian失shi效xiao
，使shi液ye晶jing屏ping幕mu數shu據ju無wu法fa顯xian示shi
，還hai經jing常chang會hui發fa生sheng變bian頻pin器qi保bao護hu動dong作zuo的de現xian象xiang。

因此
，必須將變頻器輸出的諧波抑製在允許的範圍內
，同時消除或減弱噪聲與振動，對變頻器進行散熱
，以延長變頻器的使用壽命。

2 變頻器應用中一些問題的分析與處理

2.1 對諧波問題的處理
對諧波問題的處理就是切斷幹擾的傳播途徑和抑製幹擾源上的高次諧波。

切斷幹擾的傳播途徑有：
1）切(qie)斷(duan)共(gong)用(yong)接(jie)地(di)線(xian)傳(chuan)播(bo)幹(gan)擾(rao)的(de)途(tu)徑(jing)動(dong)力(li)線(xian)的(de)接(jie)地(di)與(yu)控(kong)製(zhi)線(xian)的(de)接(jie)地(di)應(ying)分(fen)開(kai)，即(ji)將(jiang)動(dong)力(li)裝(zhuang)置(zhi)的(de)接(jie)地(di)端(duan)子(zi)接(jie)到(dao)地(di)線(xian)上(shang)，將(jiang)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)接(jie)地(di)端(duan)子(zi)接(jie)到(dao)該(gai)裝(zhuang)置(zhi)盤(pan)的(de)金(jin)屬(shu)外(wai)殼(ke)上(shang)。
2）信號線遠離幹擾源電流的導線布線分離對消除這種幹擾行之有效


，即把高壓電纜、動力電纜、控製電纜與儀表電纜
、計算機電纜分開走線。

抑製幹擾源上的高次諧波的方式有：
1）增(zeng)加(jia)變(bian)頻(pin)器(qi)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)內(nei)阻(zu)抗(kang)通(tong)常(chang)電(dian)源(yuan)設(she)備(bei)的(de)內(nei)阻(zu)抗(kang)可(ke)以(yi)起(qi)到(dao)緩(huan)衝(chong)變(bian)頻(pin)器(qi)直(zhi)流(liu)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)的(de)作(zuo)用(yong)，內(nei)阻(zu)抗(kang)越(yue)大(da)，諧(xie)波(bo)含(han)量(liang)越(yue)小(xiao)，這(zhe)種(zhong)內(nei)阻(zu)抗(kang)就(jiu)是(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)短(duan)路(lu)阻(zu)抗(kang)。因(yin)此(ci)


，選(xuan)擇(ze)變(bian)頻(pin)器(qi)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)時(shi)，最(zui)好(hao)選(xuan)擇(ze)短(duan)路(lu)阻(zu)抗(kang)大(da)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)。
2）安裝濾波器在變頻器前加裝LC 型無源濾波器，濾掉高次諧波，通常濾掉5次和7次諧波。
3）安裝電抗器在變頻器前側安裝線路電抗器，可抑製電源側過電壓。
4）設置有源濾波器有源濾波是自動產生一個與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流，從而可以有效地吸收諧波電流。

2.2 對噪聲與振動問題的處理
1）當變頻器輸出中的低次諧波分量與轉子固有機械頻率發生諧振時
，則噪聲增大；當變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵芯

、機殼、軸承架等，在各自固有頻率附近處發生諧振時
，則噪聲增大。

變頻器傳動電動機產生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控製的開關頻率有關，尤其在低頻區更為顯著。要解決這一問題，一般在變頻器輸出側連接交流電抗器。如果電磁轉矩有餘量，可將u/f 設定小些
，以平抑和降低噪聲。

2）變bian頻pin器qi工gong作zuo時shi
，輸shu出chu波bo形xing中zhong的de高gao次ci諧xie波bo引yin起qi的de磁ci場chang對dui許xu多duo機ji械xie部bu件jian產chan生sheng電dian磁ci策ce動dong力li，策ce動dong力li的de頻pin率lv與yu這zhe些xie機ji械xie部bu件jian的de固gu有you頻pin率lv接jie近jin或huo重zhong合he時shi將jiang發fa生sheng諧xie振zhen。對dui振zhen動dong影ying響xiang大da的de主zhu要yao是shi較jiao低di次ci的de諧xie波bo分fen量liang
，在zaiPAM 方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用SPWM方式時，低次的諧波分量小，影響亦變小。

減輕或消除振動的方法是在變頻器輸出側接人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。采用PAM方式或方波PWM 方式的變頻器時，可改用SPWM方式變頻器，以減小脈動轉矩，就可以減弱或消除振動，防止機械部分因振動而受損。

2.3 對發熱問題的處理
通用變頻器的運行環境溫度一般要求在-l0 ℃～+50℃。為wei保bao證zheng變bian頻pin器qi可ke靠kao地di工gong作zuo，並bing延yan長chang變bian頻pin器qi的de使shi用yong壽shou命ming，必bi須xu對dui變bian頻pin器qi進jin行xing散san熱re。冬dong天tian可ke以yi利li用yong變bian頻pin器qi的de內nei裝zhuang風feng扇shan將jiang變bian頻pin器qi箱xiang體ti內nei部bu的de熱re量liang帶dai走zou；夏天溫度本身就有40 ℃，利li用yong變bian頻pin器qi的de內nei裝zhuang風feng扇shan帶dai走zou的de內nei部bu熱re量liang隻zhi能neng使shi室shi內nei和he變bian頻pin器qi箱xiang體ti溫wen度du升sheng高gao，此ci時shi最zui好hao的de辦ban法fa是shi利li用yong窗chuang戶hu或huo在zai機ji配pei電dian室shi緊jin鄰lin變bian頻pin器qi箱xiang體ti的de牆qiang壁bi上shang下xia方fang均jun勻yun適shi當dang地di打da幾ji個geφ500 mmdedong，tongshiquebaokongzhiguineibianpinqizhouweiliuyouyidingdekongjian，baochilianghaodezirantongfeng。zheyanghaibuxingdehuakeyidakaifengshan，huozaidongkoujiazhuangpaiqishanhefengdao，jiangbianpinqichanshengdereliangqiangzhichouchushiwai。zuihoukekaolvcaiyongkongtiaoduianzhuangbianpinqidekongjianhuanjingjinxingqiangzhijiangwen。

3 結語

加強對變頻器應用中故障問題的研究非常必要，這對變頻器的正常使用，挖潛增效
，都具有十分重要的意義。