变频器(Variable-frequency Drive,VFD)在工作的过程中会出现一些问题,比如震动和噪音,这是VFD在工作中常见的问题。那么,VFD中的震动和噪音是什么原因造成的呢?这些问题的解决方法是什么?下面具体介绍一下VFD产生振动和噪音的原因及处理方法。
产生振动和噪音的原因是VFD工作时,输出波形中的高次谐波产生的磁场对许多机械零件产生电磁致动力,致动力的频率总是接近或重合于某些机械零件的固有频率,产生共振。
对振动影响较大的高次谐波主要是低次谐波成分,在PAM(PulseAmplitudeModulation)模式和方波PWM模式下影响较大。但采用正弦波PWM方式时,低次谐波分量小,影响变小。用VFD驱动电机时,输出电压和电流含有高次谐波成分,气隙的高次谐波磁通增大,因此噪声增大。电磁仪器世界网给出了以下特点:
由于低次谐波分量与转子的固有机械频率发生共振,转子固有频率附近的噪声增大。输出中的高次谐波分量与铁芯外壳的轴承架等发生谐振。并且这些部件的相应固有频率附近的噪声增加。VFD驱动电机产生的噪音,尤其是刺耳的噪音,与PWM控制的开关频率有关,尤其是在低频区。当采用VFD进行调速时,会产生噪声和振动,这是由VFD输出波形中的高次谐波分量引起的。随着工作频率的变化,基波分量和高次谐波分量都在较大范围内变化,可能与电机各部分发生谐振。
振动和噪声的处理为了减少或消除振动,可以在VFD输出端连接一个交流电抗器,以吸收VFD输出电流中的高次谐波电流分量。
当使用PAM模式或方波PWM模式VFD时,可以使用正弦波PWM模式VFD来降低脉动转矩。为了防止由电机和负载组成的机械系统的振动,整个系统不得与电机产生的电磁力共振。一般采用以下措施来抑制和降低噪声:在VFD的输出侧连接交流电抗器。如果存在电磁转矩裕量,U/f可以设置得更小。如果使用特殊电机,如果较低频率下的噪声量严重,应检查与轴系统(包括负载)固有频率的共振。