摘要：变频器在电动机中有着重要的应用。在变频技术的推动下，不但有效提高了生产工作中的效率，使工业生产朝着自动化的方向发展，而且也让产品质量得到极大的改善。但是，在变频器运行的过程中，经常会出现噪声与振动、发热以及谐波等问题，严重影响到实际应用。这些问题引起了相关工作者的重视，只有不断改进上述问题，才能使我国的现代化建设更上一层楼。
关键词：变频器；运行问题；对策
引言
在进行工业生产与加工的过程中，经常会受到工艺手段的制约，导致生产效率与产品质量大打折扣。随着变频器的出现，使得整个生产活动呈现出崭新的面貌。变频器主要应用在电动机中，而电动机在风机、水泵等设备中十分常见。为了能够节约能源，提高工作效率，不断改进变频器在工业生产中的应用就显得尤为重要。因此本文着重介绍了变频器运行中常见的问题与对策，希望可以引起相关工作者的重视。
1变频器运行过程中常见的问题
1.1噪声与振动问题
在输出电压电流中，往往具有高次谐波分量的特点。随着高次谐波的磁通量加大，噪声也会随之增加，这就是噪声产生的原因。这是变频器传动电动机时经常出现的问题。铁心机壳轴承架等部件一般都具有统一固定的频率，但是变频器所释放的高次谐波会令固定频率受到波动而出现谐振的现象，这样就会造成在固有频率基础上产生噪声。随着谐振现象愈发强烈，噪声也随之增大。同时，变频器在输出过程中所产生的低次谐波分量，在与转子的固有机械频率产生谐振现象时也会产生类似的问题。
除了噪声问题，振动问题也是变频器运作过程中经常出现的问题。造成这一现象的主要根源在于高次谐波在输出时产生的磁场较大，磁场的出现便会对电磁策动力产生影响，随之而来的负面作用就是机械部件失灵。一旦电磁策动力产生的频率与机械部件原有的频率相一致或者接近一致时，振动现象也就随之出现。低次谐波分量对振动的影响也比较大，尤其是在使用PAM或者是方波PWM时，更容易发现此类问题。相反，如果采用正弦波PWM的方式时，经过验证，其产生的振动频率并不会很大。由此得知，降低低次谐波分量能够有效抑制振动的产生。
1.2谐波问题
在变频器的主电路构成中，主要包含三个部分：一是整流部分，二是逆变部分，三是滤波部分。其中整流部分主要采用的是三相桥式不可控制整流器，逆变部分则通常采用IGBT三相桥式逆变器。而PWM波形就是通过逆变器输出的。电机的负载与低次谐波具有直接影响，当谐波频率较大时，电机的负载也就越强，由此便会产生转矩脉动现象。同时，高次谐波又会让输出电缆产生较多的漏电流，如果没有足够的电流输入，那么电机的工作效率就会因为出力不足而随之降低。因此，无论是低次谐波还是高次谐波，都应该引起一定的重视。
2变频器运行中问题的对策
2.1改进噪声与振动问题的对策
噪声的出现往往伴随着刺耳的声音，并且噪声问题与PWM控制开关有着紧密的关联性，这一问题通常在低频区域较为常见。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了能够将噪声产生的不良影响降到最低，起到平抑的作用，笔者认为可以将交流电抗器应用在变频器输出的过程中，将其安装在输出一侧，观察电磁转矩是否有余量。如果存有余量，可以适当对U/f进行调节，并且将数值定小一些，这样噪声问题就能得到有效的改善。当噪声问题较为严重时，则需要重点观察电动机的类型，如果类型较为特殊，那么便可以确定噪声的产生与谐振有着密切的关联性，应该重点对轴系统的固有频率进行检测，从根本上解决问题。
如果要想抑制振动的产生，那么就应该重视起接入到变频器中的电流方式。为了能够尽量将高次谐波电流中的成分消除，或者是控制到最低，就需要在变频输出的过程中将交流电抗器从输出侧接入，同时尽可能的使用正弦波PWM方式，这种类型的变频器相对于PAM方式或是方波PWM方式来说，在控制振动方面效果要好得多。究其原理，就在于最大化的降低了脉动转矩，使得振动得到了有效抑制。除此之外，还需要严格控制机械系统，因为机械系统通常会与电动机相互连接，要想避免振动的产生，那么就有必要隔断机械系统与电动机，这样就不会产生电磁力谐波，振动问题也就迎刃而解。
2.2改进谐波问题的对策
首先，可以从变频器的供电电源入手，提高内部的内阻抗。内阻抗主要起到缓冲的作用。我们可以将内阻抗当做一种短路阻抗并应用在变压器中，这样直流滤波电容就可以达到无功功率的效果。因为电源容量与内阻抗之间存在负相关的关联性，当前者容量变小时，相应的内阻抗数值会越来越大，内阻抗值变得越大，谐波的作用也就越发微弱，最终达到抑制效果。相反，如果电源容量变大时，内阻抗的作用也会随之变小，谐波含量由此变得愈发明显。因此，慎重的选择变频器是很有必要的，因为内阻抗值越大，抑制谐波的效果也就越发明显。
其次，在变频器的多相运行过程中，也能抑制谐波的产生。当前大部分的变频器在整流部分使用的大多都是六脉波整流器，这种整流器对于谐波无法起到抑制效果。在整流器无法改变的前提下，变频器的多相运行可以起到弱化谐波的作用。在这一过程中需要注意的是要确保两个变频器相位之间的角互差在30°以内，这样才能达到理想的脉波效果，起到控制谐波的作用。
最后，采用专用滤波器也是一种有效途径。这种专业的滤波器，能够随时随地检测出谐波电流中的幅值以及相应的相位。在检测的同时，另外一个电流也会随之产生。其产生的幅值与谐波电流的幅值相同，但却拥有相反的相位。在相反电流的作用下，变频器中的大部分谐波电流就会被吸收，进而达到抑制谐波的效果。
结语
综上所述，变频器在我国工业生产中的意义重大。随着变频器的频繁使用以及应用范围的愈发广泛，随之产生的问题也逐渐呈现在人们眼前。显然这些问题相关工作者不得不面临的问题，只有找到解决对策，才能更好的将变频器应用在工业生产与社会生活中。本文主要针对常见的噪声与振动问题以及谐波问题展开了论述，希望通过本文提出的几点对策，能够对今后的生产生活与理论研究起到借鉴作用。
参考文献：
[1]周叶峰.变频器运行中的常见问题与解决对策研究[J].南方农机，2015，46（07）：75+77.
[2]王国田.变频器运行中存在的问题及治理[J].煤矿机电，2008（05）：81-82+85.
[3]谢迎新.变频器运行中的问题与对策[J].内蒙古电大学刊，2006（02）：50+55.
[4]张红莲.变频器运行中的问题及对策[J].电气时代，2003（06）：96-97.
论文作者:舒洪
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/28
标签：谐波论文; 变频器论文; 噪声论文; 阻抗论文; 对策论文; 电流论文; 频率论文; 《河南电力》2018年11期论文;