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提升开关频率带来的问题  

2009-11-09 09:45:25|  分类: S120 |  标签: |举报 |字号 订阅

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工厂设置中开关频率设得很小是为了减小开关损耗。如果开关频率增加,开关损耗也会相应增加。在满负载工作时,会引起变频器过热。在高开关频率下,变频器要降容,减小输出电流。降容因子与变频器型号有关。

 提升开关频率对减小电机杂散损耗影响很小,但由此带来的开关损耗却很大。对于整个系统来讲,提升开关频率不好。

 1.提升开关频率对电机噪声的影响

在PWM变频器工作时会产生电磁噪声,这是由电压脉冲造成的附加电压/电流谐波。

根据DIN VDE 0530或IEC 60034-17,“由变频器供电的旋转电气设备/鼠笼感应电机-应用指南”,A级噪声压力等级增加应在5dB至15dB。实际噪声取决于PWM调制方式,开关频率,电机极对数等。

在SINAMICS系列的工厂设置下,附加噪声处于5dB,最高至10dB。一个2kHz开关频率的变频器产生的噪声小一些,1.25kHz的大一些。噪声到达15dB是很少发生的,除非与外部设备发生机械共振。

 2.通过提升开关频率降低电机噪声

在提升开关频率的同时,电流要降容,同时对输出侧元件有影响,比如滤波器,dv/dt滤波器(VPL,Voltage Peak Limiter,电压尖端限幅),正弦波滤波器等。

 3.根据负载不同,调节开关频率,降低电机噪声

这种方案对于风机泵类负载比较有效,在部分负载时用较高的开关频率,在满负载时,由于降容的影响,仍然采用低关开频率。这样的话,在大部分的调整范围内保证较低的噪声。

 4.通过降低磁通,进行效率优化,降低电机噪声

SINAMICS系列变频器的工厂设置是,在基速以下的调速范围内保证恒磁通,这对于恒转矩电机是必要的。对于风机泵类负载,可以在轻载时减小磁通,以减小电机噪声。磁通是可以在P1580里设置的。

 5.开关频率与输出频率的关系

使用SVM,开关频率和最大输出频率之间有固定关系,开关频率比输出频率至少要高12.5倍。这意味着输出频率最高只能为开关频率的1/12.5。除了最高到300Hz的VC控制的异步电机

6.开关频率和输出侧选件的关系

如果输出侧有滤波器,dv/dt滤波器或正弦波滤波器,那么开关频率也会受到限制。

当有电抗滤波器,或有dv/dv滤波器时:

开关频率最高为工厂设定值的2倍。输出频率最高为150Hz

当有正弦波滤波器时:

根据滤波器生产厂家提供的要求决定。

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