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变频电机控制中增加正弦滤波器有什么作用?

变频电机控制中增加正弦滤波器有什么作用?

2024/4/8 9:44:46

在无级调速的工况需求中,使用变频器是比较合理的选择;但是在电机的实际应用中,总有一些将工频电机变频使用的情况。对于电机的生产厂家,会将工频与变频电机的设计进行严格意义上的区别,如,从电磁线的选择、冷却结构、轴承系统质量控制等方面进行特别处置。变频电机之所以如此控制,主要缘于通过变频器供电时,工频电源特有的正弦波形会因为变频器形成规律的方形波,特别是高频状态下,电机运行时会有较高的匝间电压峰值,对电机的振动和噪声,以及轴承系统有不同程度的不良影响;特别是不同品质的变频器,对电机的影响效果不同。

结合不少电机使用者将工频电机变频使用的实际,一些生产厂家已从设计的环节采取了必要措施,可以满足电机的某一频段范围内的正常运行;针对工频电机变频运行时发生的温升高问题,一些使用者会采取强化散热的措施,并通过增加正弦波滤波器的方式进一步改善电机的输入电源质量,这样可以有效改善电机的运行质量。

通过正弦波滤波器,可以将SPWM调制波滤成近似正弦的电压波形,并实现变频远程控制。对于电机而言,无论从绕组的质量可靠性、轴承系统保护及延长使用寿命都是有效的措施。

但使用正弦波滤波器后,变频器的负载能力将低于系统额定的数值,这在变频器的功率设定中必须考虑到;另外,正弦波滤波器会使经过滤波后的电压产生一定比例的压降,在基波频率时,电压下降大概为10%。由于滤波器在将PWM波滤波为正弦波过程中会滤除大量高次谐波成分,因此导致空载时变频器空载电流增加。

在提升机、风机、水泵等传动系统中,正弦滤波器的应用比较多,在冶金、煤炭、石化、水处理和新能源领域也有不同程度的应用。

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王静
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