变频器载波频率对电动机发热的影响
变频器怎么设置参数_变频器的参数设定步骤
变频器怎么设置参数_变频器的参数设定步骤
变频器参数变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。
许多初次使用变频器的用户，因为不十分了解这些参数的意义，再加上列出的设定参数又比较多，对如何设定变频器的诸多参数有些不知所措。
对于这些用户，需要掌握变频器参数设定的基本知识：哪些参数需要在试运转前设定；哪些参数需要在运转中调整以及调整的适宜范围；如何防止在调试过程中因参数设置不当造成变频器的损坏等等。
变频器参数的分类
1、不必调整可保持出厂设置的参数
2、在试运转前需预设定的参数
3、在试运转中需要调整的参数
常用的变频器的参数有
1、控制方式：
2、最低运行频率：
3、最高运行频率：
4、载波频率：
5、电机参数：
6、跳频：
7、加减速时间
8、转矩提升
9、电子热过载保护
10、频率限制
11、偏置频率
12、频率设定信号增益
13、转矩限制。
变频器常用的15大参数
变频器最常用的15个参数变频器的设定参数较多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象，因此，必须对相关的参数进行正确的设定。
1 、控制方式：即速度控制、转距控制、PID 控制或其他方式。
采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。
2 、最低运行频率：即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
3 、最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz ，有的甚至到400 Hz ，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
4 、载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5 、电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
6 、跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
7、加减速时间加速时间就是输出频率从0 上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0 所需时间。
通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。
在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。
加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。
加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。
8、转矩提升又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V 增大的方法。
台达TD500-T0075G3说明书
台达TD500-T0075G3说明书台达变频器说明书：一、变频器的运行和相关参数的设置:1、控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。
采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。
2、最低运行频率：即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。
而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
3、最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
4、载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5、电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
6、跳频：在一些频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
二、台达变频器控制方式：1、1U、f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式:其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。
但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。
2、电压空间矢量(SVPWM)控制方式:它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。
3、矢量控制(VC)方式：矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。
载波频率
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。对不同电压、功 率的变频器随着载波频率的加大、功率损耗具体变化。
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。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。
载波频率
物理学概念
01 定义
03 应用
目录
02 设计参数
载波频率是在信号传输的过程中，并不是将信号直接进行传输，而是将信号负载到一个固定频率的波上，这 个过程称为加载，这样的一个固定频率。严格的讲，就是把一个较低的信号频率调制到一个相对较高的频率上去， 这被低频调制的较高频率就叫载波频率，也叫基频。
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电驱动控制系统是以电能为能源，通过电机本体、驱动器、控制器和传感器等环节进行能量变换的电机系统。 随着微电子技术、电力电子技术、电机制造技术以及新型材料技术的飞速发展，特别是现代控制理论技术研究的 不断进步与深入，电驱动控制系统已经广泛应用于工业、农业、航空航天等多个领域，成为传动系统的主流实现 永磁同步电机系统的高性能控制，获知电机转子的位置信号是必不可少的。在传统的驱动系统中，这些信号通常 采用光电编码器或旋转变压器来检测，这类机械式传感器存在机械安装、电缆连接、故障等问题，降低了系统的 可靠性，而且增加了系统的体积和成本，这都限制了永磁同步电机系统的应用范围。
变频器导致电缆发热
变频器产生的谐波电流为什么会导致电缆和变压器过热？这是因为谐波电流具有更高的频率。
交流电流过导体时，会产生一种物理效应，称为“趋肤效应”。
趋肤效应的含义是，流过导体的交流电流并不是均匀分布在导体内，而是趋向于导体的表面，电流的频率越高，这种电流分布趋向于表面的现象越明显。
由于导体仅流过导体的表面部分，因此导体的实际有效截面积就会减小，这意味着电阻增加，会产生更大的热量。
同样幅度（有效值）的电流，流过导体时，电流产生的热量与其频率的平方成正比。
因此，谐波电流流过导体时，会导致导体严重发热。
例如，同样100A的电流，5次谐波在电缆中产生的热量是基波（50Hz）电流的25倍！谐波电流流过导线时产生更大的热量是一个必须重视的问题。
因为我们在进行线路设计时，导体的截面积是按照基波频率设计的，而当这些导体中流过谐波电流时，呈现更大的电流密度，导致更大的电阻损耗（I2R），从而导致导体发热。
这往往会导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。
对于变压器而言，问题更加严重，不仅存在上述的谐波电流导致导体发热（铜损）的问题，还存在变压器铁损增加的问题。
铁损是由于磁场在铁芯中感应出涡流产生的。
我们知道，涡流的大小与磁场的变化率呈正比关系，也就是，磁场变化率越大，产生的涡流越大。
谐波电流具有更高的频率，因此激励的涡流更大。
另外，涡流在铁芯中流动时同样存在趋肤效应的现象，这进一步增加了热量。
因此谐波电流导致铁芯的发热量比基波电流严重的多。
电气电子工程师协会：谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍。
工频电机：三相绕组并非绝对对称、正弦分布的非工频电机异步电机：异步电机变频运行，其高频载波的幅度包络即电压平均值是正弦波，异步电机就是靠这个正弦波工作的；高频载波和产生的谐波对电机有影响，主要是感生高电压和发热，损坏绝缘，加速绝缘老化，缩短电机使用寿命1）对于电阻性负载，谐波的能量会被应用发热；2）对于交流电机，谐波的能量大多数不会形成正向力矩，而被消耗在电机上发热；3）对于交流电机，谐波会在绕组上产生高电压脉冲，损坏绝缘4）对于输电线路，谐波的电磁波辐射，形成电磁波污染，危害正常通讯；5）对于电源，例如发电机转子运行造成震动。
变频器中的载波频率
变频器(开关频率)载波频率变频器大多是采用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。
对不同电压、功率的变频器随着载波频率的加大、功率损耗具体变化，可见图1A-E所示。
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。
可参见表1及图2A-D所示。
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。
变频电机与普通电机的区别
变频电机与普通电机的区别: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，即变频电机与普通电机的区别：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。
据资料介绍，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。
变频器中的载波频率
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。
对不同电压、功率的变频器随着载波频率的加大、功率损耗具体变化，可见图1A-E所示。
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。
可参见表1及图2A-D所示。
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 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 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。
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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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