Когда двигатель регулируется преобразователем частоты, он будет генерировать шум и вибрацию, которые вызваны гармоническими компонентами высокого порядка в выходной форме волны преобразователя частоты. При изменении рабочей частоты двигателя основная составляющая и гармонические компоненты высокого порядка изменяются в широком диапазоне, что может вызвать резонанс с различными частями двигателя.

При использовании преобразователя частоты для привода электродвигателя выходное напряжение и ток содержат гармонические составляющие высшего порядка, а поток гармоник высшего порядка в воздушном зазоре увеличивается, поэтому увеличивается шум.

Характеристики электромагнитного шума

Низкочастотные гармонические составляющие на выходе инвертора резонируют с собственной механической частотой ротора, и шум вблизи собственной частоты ротора увеличивается. Высокочастотные гармонические составляющие на выходе инвертора резонируют с корпусом сердечника, рамой подшипника и т. д., и шум вблизи собственных частот этих компонентов увеличивается. Резкий шум, возникающий при управлении двигателем инвертором, связан с частотой переключения управления ШИМ, особенно в области низких частот. Метод подавления заключается в установке дросселя переменного тока на выходной стороне инвертора. Если есть запас для электромагнитного крутящего момента, U/F можно установить меньше. Если шум более серьезный в нижнем диапазоне частот при использовании специальных двигателей, проверьте резонанс с собственной частотой системы вала (включая нагрузку).

Когда инвертор работает, магнитное поле, вызванное гармониками высокого порядка в выходной форме волны, создает электромагнитную вибрационную силу на многих механических деталях. Частота вибрационной силы всегда близка или перекрывается с собственной частотой этих механических деталях, что приводит к резонансу. Гармоники высокого порядка, которые оказывают большое влияние на вибрацию, в основном являются гармоническими компонентами низкого порядка, которые оказывают большее влияние в режиме PAM и режиме ШИМ с прямоугольной волной. Однако, когда используется режим ШИМ с синусоидальной волной, гармонические компоненты низкого порядка малы, и влияние становится меньше. Метод уменьшения или устранения вибрации заключается в установке дросселя переменного тока на выходной стороне инвертора для поглощения гармонических компонентов тока высокого порядка в выходном токе инвертора. При использовании инвертора в режиме PAM или режиме ШИМ с прямоугольной волной вместо этого можно использовать инвертор в режиме ШИМ с синусоидальной волной для уменьшения пульсирующего крутящего момента.

Причины вибрации двигателя можно разделить на два типа: электромагнитные и механические:

1) Вибрация, вызванная электромагнитными причинами, проявляется как: резонанс нижних гармонических компонентов и ротор увеличивает компоненты вибрации вблизи собственной частоты. Вибрация возникает из-за влияния пульсирующего момента, создаваемого гармониками, особенно когда частота пульсирующего момента согласуется с собственной частотой кручения системы вала, образованной ротором двигателя и нагрузкой, произойдет резонанс.

2) Вибрация, вызванная механическими причинами, проявляется как: когда на валу двигателя находится нависающий груз и собственная частота системы вала уменьшается, если двигатель работает на высокой скорости, полная частота вращения близка к собственной частоте системы вала, и вибрация усиливается. Остаточный дисбаланс ротора приводит к увеличению центробежной силы пропорционально квадрату скорости, поэтому, когда инвертор приводит двигатель в действие на высокой скорости, вибрация увеличивается.

Основные методы рассеивания тепла

Инвертор является электронным устройством, поэтому температура оказывает большое влияние на его срок службы. Температура окружающей среды для обычных инверторов обычно должна быть от -10 до +50 ℃. Если рабочую температуру инвертора можно снизить, срок службы инвертора увеличится, а производительность будет стабильной. Нагрев инвертора вызван внутренними потерями, в основном в главной цепи, на которую приходится около 98% от общих потерь, а на цепь управления приходится 2%. Для обеспечения нормальной и надежной работы инвертора инвертор необходимо охлаждать.

Основные методы:

1) Используйте охлаждение вентилятором: встроенный вентилятор инвертора может отводить тепло из шкафа инвертора.

2) Используйте отдельное помещение для инвертора с установленным внутри кондиционером, чтобы поддерживать температуру в диапазоне от +15 до +20 ℃.

3) Для машин с малой мощностью собственный металлический радиатор инвертора также используется для естественного рассеивания тепла.

Описанный выше нагрев инвертора относится к потере инвертора при нормальной работе в пределах номинального диапазона. Когда инвертор работает ненормально (например, перегрузка по току, перенапряжение, перегрузка и т. д.), потери следует избегать с помощью нормального выбора.