振动与噪声产生的原因 - 电机变频调速系统的调试与故障分析

　　4.1 振动与噪声产生的原因

　　变频器工作时，输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力，策动力的频率总能与某些机械部件的固有频率相近或重合，导致共振。对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量，在PAM(Pulse Amplitude Modulation，脉冲幅度调制)方式和方波PWM方式时有较大的影响。但采用正弦波PWM方式时，低次的谐波分量小，影响变小。

　　用变频器传动电动机时，由于输出电压电流中含有高次谐波分量，气隙的高次谐波磁通增加，故噪声增大。电磁噪声有以下特征:由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振，则转子固有频率附近的噪声增大。变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振，在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。

　　变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关，尤其在低频区更为显著。

　　采用变频器调速，将产生噪声和振动，这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。随着运转频率的变化，基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化，很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。

　　4.2 振动与噪声的处理方法

　　减弱或消除振动的方法，可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。使用PAM方式或方波PWM方式变频器时，可改用正弦波PWM方式变频器，以减小脉动转矩。为防止电动机与负载相连而成的机械系统振动，必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐振。

　　一般采用以下措施抑制和减小噪声:在变频器输出侧连接交流电抗器。如果电磁转矩有余量，可将U/f定小些。采用特殊电动机如在较低频的噪声音量较严重时，则要检查与轴系统(含负载)固有频率的谐振。

　　五、变频器发热产生的原因与处理方法

　　5.1 变频器发热产生的原因

　　变频器发热是由于内部的损耗而产生的，以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。

　　5.2 变频器发热的处理方法

　　(1)采用风扇散热 变频器内装风扇可将变频器箱体内的热量带走。

　　(2)降低运行环境温度 变频器是电子装置，内含电子元件、电解电容等，所以温度对其寿命影响较大。通用变频器的环境运行温度一般要求-10℃～+50℃，如果能降低变频器运行温度，就延长了变频器的使用寿命，性能也稳定。