变频器对电机的影响及解决方法

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变频器对电机与电网的影响

变频器对电机与电网的影响

变频器对电机与电网的影响变频器是一种通过改变电源频率控制电机转速的设备,它在工业及家用电器中广泛应用。

变频器对电机与电网的影响是多方面的,包括以下几个方面:1.节能效果:变频器可以根据实际需求调整电机的转速,提高电机的效率。

传统的固定转速电机在运行时转速始终保持不变,而变频器可以根据负载变化实时调整转速,使电机运行在最佳工作点上,减少能量损耗,从而实现节能效果。

2.软启动与减速功能:通过变频器可以实现电机的软启动和减速功能,避免了电机启动时的冲击和损耗。

传统的固定转速电机在启动时会消耗大量电能,而变频器可以通过逐渐增加电压或频率的方式实现电机的平稳启动,降低了启动时的电流峰值。

3.精确控制:变频器可以精确控制电机的转速,使其在不同负载下运行稳定。

传统的固定转速电机在负载发生变化时,转速可能无法保持恒定,而变频器可以实时调整频率以使转速保持恒定。

4.增加电机的可靠性:变频器在运行过程中可以监测电机的运行状态,并根据需要进行保护和报警,防止因负载过大或其他故障导致电机受损。

同时,变频器还可以对电机进行维护和检修,延长电机的使用寿命。

5.对电网的影响:变频器在工作时会对电网产生一定的影响。

首先,变频器可以改变电源的功率因数,使其接近于1,减少无功功率的损耗,提高电网的功率因数。

其次,变频器工作时会产生一定的谐波电流,这些谐波电流会污染电网,降低电网的质量。

因此,为了减少对电网的影响,需要采取适当的滤波措施。

综上所述,变频器对电机与电网的影响是正面的。

它可以提高电机的效率和可靠性,实现节能减排,同时也能改善电网的功率因数。

然而,由于变频器在工作时可能产生谐波电流,需要采取适当的措施来保护电网的稳定运行。

因此,在应用变频器时需要综合考虑电机负载、运行要求以及电网的稳定性,选择合适的变频器型号以及相应的滤波装置,以实现最佳的控制效果和节能效果。

变频器如何抗干扰变频器干扰解决方法

变频器如何抗干扰变频器干扰解决方法

变频器如何抗干扰变频器干扰解决方法一、变频器干扰的原因变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,主要有以下几个原因:1.高频脉冲干扰:变频器由电机驱动器和电子器件组成,电子器件工作时会产生高频脉冲干扰,对周围电子设备产生辐射干扰。

2.电磁辐射:变频器中的电路部件和电机线圈会产生电磁场辐射,导致周围电子设备受到电磁干扰。

3.电源线干扰:变频器需要接入电源,当供电电源线路不稳定或存在电磁干扰时,会影响变频器正常工作并产生干扰。

二、变频器抗干扰的解决方法1.优化变频器布局:合理安排变频器及其接线的位置,将尽量远离其他敏感设备,减少电磁辐射对其它设备的干扰。

2.使用屏蔽电缆:通过使用屏蔽电缆连接变频器与电机,减少电磁辐射和电磁感应,从而减小干扰。

3.安装滤波器:安装电力滤波器来滤除变频器输出端的高频脉冲干扰,减少对周围设备的辐射。

4.增加电磁隔离屏蔽:在变频器周围添加金属屏蔽罩或者设施屏蔽屏蔽间隔来减少电磁波的辐射,从而保护周围设备。

5.优化供电电源:通过增加稳压器、滤波电容、终端电阻等措施,保证供电线路稳定,减少电源线干扰。

6.地线连接优化:保证变频器、电机、控制系统等设备都接地良好,减少电磁波的辐射和对其他设备的干扰。

7.使用额外的电磁屏蔽材料:在关键部位使用电磁屏蔽材料,如电磁屏蔽垫、屏蔽套管等,减少电磁波干扰。

8.添加滤波和降压器:通过在变频器的输入端添加滤波器,滤除电网的高频干扰信号,降低输入电源的干扰。

9.使用低噪声电源:选择低噪声的电源供应系统,减少输入变频器的电源噪声。

三、变频器干扰预防1.确保变频器本身具备较低的辐射性和敏感性,选择正规生产厂家和合格产品。

2.在购买变频器时,要选择具有良好抗干扰能力的产品,并参考其抗干扰性能指标。

3.对变频器进行适当的屏蔽和隔离设计,加强变频器周围环境的电磁兼容性。

4.在使用变频器时,要仔细阅读和遵守变频器的使用说明书,正确安装和接线,避免出现安装错误和使用不当的情况。

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案一、引言变频器是一种广泛应用于工业领域的电子设备,它通过改变电源频率来控制电机的转速。

然而,变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,可能对其他设备造成干扰。

本文将详细介绍变频器产生的干扰类型及其解决方案。

二、变频器产生的干扰类型1. 电磁辐射干扰:变频器在工作时会产生高频电磁波,这些电磁波可能会干扰附近的电子设备,如无线通信设备、计算机等。

干扰可能表现为信号丢失、数据错误等问题。

2. 电源干扰:变频器工作时会对电源系统产生一定的干扰,可能导致其他设备的电源质量下降,甚至引起设备故障。

3. 传导干扰:变频器通过电缆与电机连接,电缆可能成为传导干扰的途径,将干扰信号传递给其他设备。

三、解决方案1. 电磁辐射干扰的解决方案:(1)屏蔽:在变频器周围设置金属屏蔽罩,将电磁波限制在一定范围内,减少对其他设备的干扰。

(2)滤波器:安装滤波器可以减少变频器输出端的高频噪声,降低电磁辐射干扰。

(3)距离隔离:将变频器与其他设备保持一定距离,减少电磁波传播的机会。

2. 电源干扰的解决方案:(1)电源滤波器:安装电源滤波器可以减少变频器对电源系统的干扰,提高电源质量。

(2)稳压器:使用稳压器可以保持电源稳定,减少电源干扰对其他设备的影响。

3. 传导干扰的解决方案:(1)电缆屏蔽:使用屏蔽电缆可以减少传导干扰的发生,将干扰信号限制在电缆内部,不影响其他设备。

(2)地线连接:良好的地线连接可以降低传导干扰的发生,将干扰信号引入地线,减少对其他设备的干扰。

四、结论变频器在工作过程中会产生不同类型的干扰,对其他设备造成影响。

通过采取相应的解决方案,可以有效减少干扰的发生,保障其他设备的正常运行。

在实际应用中,应根据具体情况选择合适的解决方案,并严格按照标准进行安装和调试,以确保设备的稳定性和可靠性。

变频调速对异步电动机的影响及对策

变频调速对异步电动机的影响及对策

电噬嚣代I黧黼变频调速对异步电动机的影响及对策监通异步电动机采用变顿调速具有能日量损失小、在轻载时自动节能.阑速、F滑等优点。

但也存任机械特性的改变、电动机功率选择变大、临界转矩变化、振动噪声增大等缺点。

本文就上述问题进行论述。

1变频调速对机械特性的影响及改善方法陶l不同频率的机械特性曲线图1是异步电动机在不同频率时的机槭特性曲线,由阿可知,频率越低,电动机的临界转矩越小,带负载能力愈低。

(1)低频时临界转矩减小的原因频率低,电压也低,电动机的额定电流‘、及电压降‘、兄是基本不变的.所以随着电址的下降,电阻墟降所占比例增大,I『1iE所占比例则逐渐减少,从『『|i当U/‘。

=常数时,E/‘实际卜是随着‘的减少而减少,土磁通也减少,结果足电动机临界转矩减少。

(2)改善机械特性的方法从上述可知,低频时有效转矩下降的原闻是由于电阻压降△【班。

T中所占比例增大,故可在低频时适当提高U/f的比情,以补偿△[怕比例增大的影响,使E/f=常数,这种方法称为转矩补偿,也称勾转矩提升。

2变频调速对电动机功率的影响口南华大学电气工程学院j;}镇南对变速电动机额定功率的选择不仪与负载转矩大小有关,而且还与电动机在低速运i,时的温升有关。

电动机的温升足由电动机的发热和散热决定的。

(1)发热情况功耗是导致电动机发热的圬{嗣,当工作频率下降时,由于电动机的额定电流不变,铜耗也不变,铁耗、机械损耗随频率r降而减小.由此可见.频率下降电动机的总功牦将有所『i降。

如阿2曲线】。

囤2功耗及散热效果与频率的*系l功能曲线2散热曲线(2)散热情况一般情况下,中小容量电动机的散热主要靠转了轴卜自带风扇和内部的通风。

显然,转速下降,通风情况变差,如图2『lf|线2.敞热处丁主导地位。

特刖是任30¨z以F时.电动机的散热效果明屁变差,在电动机连续运行且外部未采取其他冷却方式时,则随着频率的下降,电动机的带负载能力也下降,】州此有必耍相应增大电动机的存量。

变频器对电机影响及解决办法

变频器对电机影响及解决办法

变频器对电机影响及解决办法变频器是一种用来控制交流电动机转速的设备,通过改变输入电压和频率来实现对电机的精确控制。

但是,变频器使用不当或故障可能对电机造成一些不利影响。

本文将讨论变频器对电机的影响以及相应的解决办法。

首先,变频器可能对电机带来的最常见的影响是温升。

由于变频器提供的电源是脉冲宽度调制(PWM)信号,该信号具有高频率的开关特性。

这可能会导致电机内部的涡流损耗和交变磁通损耗增加,从而使电机温升升高。

高温可能会导致电机绝缘老化和损坏。

为解决这个问题,可以采取以下措施:1.安装外部冷却装置:如风扇、散热器或冷凝器,以增加散热面积,提高热量的散发速度,降低温升。

2.提高电机的绝缘等级:选择具有更高绝缘等级的电机,以提高其耐高温性能。

3.控制变频器输出电压和频率:调整变频器的输出电压和频率,避免过高的功率输出,从而减少电机的负荷,降低温升。

第二个影响是电机振动和噪声。

变频器的调频和调制特性可能会导致电机产生频率和振幅都不稳定的电磁力,进而引起电机振动和噪声。

为减少这种影响,可采取以下措施:1.使用减振装置:在电机和变频器之间添加减振材料或减振支架,以吸收和减少振动的传递。

2.提高变频器的PWM频率:增加PWM频率可以减小电机震动的幅度,但要注意电机和变频器的匹配性。

第三个影响是电机绝缘问题。

由于变频器提供的输出电压为可调节的脉冲信号,其谐波成分可能会对电机绝缘系统产生不利影响。

谐波电压可能会导致局部电场强度增大,从而降低绝缘系统的耐电压能力,引发绝缘失效。

为解决这个问题,可以采取以下措施:1.使用绝缘变频器:选择具有良好绝缘性能的变频器,减少谐波电压对电机绝缘的影响。

2.添加绝缘屏蔽层:在电机绕组和绝缘材料表面添加屏蔽层,以减少外部电场对电机绝缘的影响。

3.定期检测绝缘状态:定期进行绝缘电阻测量,及时发现绝缘问题并采取措施修复。

除了上述影响,变频器还可能对电机造成电磁干扰、电流谐波、轴承磨损等问题。

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施

高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施摘要高压变频器是一种能够调节电动机转速和输出功率的节能设备,广泛应用于火力发电厂等领域。

然而,高压变频器的应用也给电动机的继电保护带来了新的挑战和问题,如差动保护、过流保护、过负荷保护等。

本文分析了高压变频器对电动机继电保护的影响原因,结合实际案例提出了相应的解决措施,包括保护配置、整定、测试等方面。

实践证明,这些措施能够有效地提高电动机的保护可靠性和安全性,为发电企业节能减排、安全稳定运行提供技术支持。

关键词高压变频器;电动机;继电保护;差动保护;过流保护正文1 引言随着社会经济的发展和能源需求的增长,火力发电厂作为主要的发电方式之一,面临着提高效率、降低成本、减少污染等多重压力。

为了实现这些目标,火力发电厂中的重要辅机,如锅炉引风机、送风机、汽轮机电动给水泵、凝结水泵等,需要进行流量调节以适应不同的工况需求。

传统的流量调节方法是通过调节风门或阀门的开度来改变流体阻力,但这种方法会造成大量的节流损失和耗能,影响系统的经济性和效率。

为了解决这个问题,高压变频器作为一种能够根据负载需求改变电动机转速和输出功率的节能设备,被广泛应用于火力发电厂中。

高压变频器的基本原理是将工频为50Hz的交流电源整流成直流,再逆变成可调节频率和幅值的交流电源,供给电动机驱动。

通过改变交流电源的频率,可以改变电动机的转速,从而调节流体流量,消除风门或阀门的截流损耗,提高系统效率和节能效果。

然而,高压变频器的应用也给电动机的继电保护带来了新的挑战和问题。

由于高压变频器输出的交流电源与输入的交流电源在频率、相位、波形等方面没有必然联系,导致传统的继电保护方式无法适用或失效。

例如,在差动保护中,如果将变频器纳入差动范围,则会造成差动比值不匹配或差动相位不一致而误动作;在过流保护中,如果将变频器输出端作为过流测量点,则会造成过流定值不准确。

2影响相量差动保护原理基于基尔霍夫电流定律,被保护设备两侧电流频率一致是构成相量差动的基本条件。

变频器载波频率对电动机运行影响

变频器载波频率对电动机运行影响

电动机知识变频器载波频率对电动机运行的影响变频器大多是采用PWM调制的形式进行变频器的。

也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲,脉冲的宽度和间隔均不相等。

其大小就取决于调制波和载波的交点,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,电流波形的平滑性就越好,但是对其它设备的干扰也越大。

载波频率越低或者设置的不好,电机就会发出难听的噪音。

通过调节开关频率可以实现系统的噪音最小,波形的平滑型最好,同时干扰也是最小的。

1低压变频器概述对电压≤500V的变频器,当今几乎都采用交—直—交的主电路,其控制方式亦选用正弦脉宽调制即SPWM,它的载波频率是可调的,一般从1-15kHz,可方便地进行人为选用。

但在实际使用中不少用户只是按照变频器制造单位原有的设定值,并没有根据现场的实际情况进行调整,因而造成因载波频率值选择不当,而影响正确,感觉的有效工作状态,因此在变频器使用过程中如何来正确选择变频器的载波频率值亦是重要的事。

本文就此提供应该从以下诸方面来考虑,并正确选择载波频率值的依据。

2 载波频率与功率损耗功率模块IGBT的功率损耗与载波频率有关,且随载波频率的提高、功率损耗增大,这样一则使效率下降,二则是功率模块发热增加,对运行是不利的,当然变频器的工作电压越高,影响功率损耗亦加大。

对3 载波频率与环境温度当变频器在使用时载波频率要求较高,而且环境温度亦较高的情况下,对功率模块是非常不利的,这时对不同功率的变频器随着使用的载波频率的高低及环境温度的大小,对变频器的允许恒输出电流要适当的降低,以确保功率模块IGBT安全、可靠、长期地运行。

4 载波频率与电动机功率电动机功率大的,相对选用载波频率要低些,目的是减少干扰(对其它设备使用的影响),一般都遵守这个原则,但不同制造厂具体值亦不同的。

例,日本有下列关系供参考载波频率15kHz 10kHz 5kHz电动机频率≤30kW 37-100kW 185-300kW例,芬兰VACON载波频率1-16kHz 1-6kHz电动机功率≤90kW 110-1500kW例,深圳安圣(原华为)载波频率6kHz 3kHz 1kHz电动机功率 5.5-22kW 30-55kW 75-200kW例,成都佳灵公司JP6C-T9系列载波频率2-6kHz 2-4kHz电动机功率0.75-55kW 75-630kW5 载波频率与变频器的二次出线(U,V,W)长度载波频率15kHz 10kHz 5kHz 1kHz线路长度<50M >50-100M >100-150M >150-200M6 载波频率对变频器输出二次电流的波形众所周知变频器的逆变(DC/AC变换)部分是由IGBT通过正弦脉宽调制SPWM后,产生呈正弦波的电流波形,那么载波频率的大小、直接影响电流波形的好坏程度,以及干扰的大小,而且载波频率的大小是较为敏感和直接的,所以在运行过程中首先要正确选择载波频率值的大小后,然后再考虑附加各种抑制谐波装置,例AC电抗器、DC电抗器、滤波器、另序电抗器,及安装布线、接地等措施,这样处理是较合理的、更有效的,切不可本未倒置来处理问题,这是很重要的原则。

变频器载波频率对电动机发热的影响

变频器载波频率对电动机发热的影响

由于逆变器采用正弦脉宽调制后其电流输出波形是近似正弦波,必定有一定分量的各次的高次谐波产生,以及波形不够光滑有毛刺出现,庶必造成输出电流的增加可达10%,而发热与电流I2成正比,因此在相同工作频率相同负荷下,使用变频器后电动机的温升略高些,为尽可能减少这部分损耗,要尽可能使载波频率值大些,对运行有利,或选用变频电动机,具体解决办法是:
(1)尽可能选用较高载波频率,以改善输出电流波形。

(2)加装输入、输出AC电抗器或有源滤波器等。

(3)选用变频电动机。

(4)变频器的工作频率要低于20Hz,而生产设备就要低速,而且有较大的负荷运行时,电动机输出轴后再加装一级减速器,以利工作频率(变频器)提高,且增大输出转矩,以利统一解决负荷的要求、变频器的许可,以及电动机的振动、噪音、发热、工作频率、载波频率几方面统筹的合理解决。

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一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。

以下为变频器对电机的影响
1、电动机的效率和温升的问题
不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。

拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。

高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。

因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。

除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。

这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。

2、电动机绝缘强度问题
目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。

他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。

另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动
普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。

变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。

当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。

由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、低转速时的冷却问题
首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起
的损耗较大。

其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

二、变频电动机的特点
1、电磁设计对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。

而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。

方式一般如下:
1)尽可能的减小定子和转子电阻。

减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增
2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。

但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。

因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

2、结构设计再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:
1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,
以避开与各次力波产生共振现象。

3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。

主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。

5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

变频电机可在0。

1HZ--130HZ范围长期运行,
普通电机可在:2极的为20--65hz范围长期运行.
4极的为25--75hz范围长期运行.
6极的为30--85hz范围长期运行.
8极的为35--100hz范围长期运行.。

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