變頻器大多是采用PWM調制的形式進行變頻，也就是說變頻器輸出的電壓其實是一系列的脈沖。脈沖的寬度和間隔均不相等，其大小就取決于開關頻率。開關頻率越高，一個周期內脈沖的個數就越多，電流波形的平滑性就越好，但是對其它設備的干擾也越大。開關頻率越低或者設置的不好，電機就會發出難聽的噪音。通過調節開關頻率可以實現系統的噪音最小，波形的平滑型最好，同時干擾也是最小的。因此在變頻器使用過程中如何來正確選擇變頻器的開關頻率值亦是重要的事，本文就此提供應該從以下諸方面來考慮分析并且正確選擇開關頻率值。

一開關頻率與變頻器功耗

　　功率模塊IGBT的功率損耗與開關頻率有關，且隨開關頻率的提高、功率損耗增大。這樣一則使效率下降，二則使功率模塊發熱增加，對運行是不利的，當然變頻器的工作電壓越高，影響功率損耗亦加大。開關頻率越大，變頻器的損耗越大，輸出功率越小。如果環境溫度高，逆變橋上下兩個逆變管在交替導通過程中的死區將變小，嚴重時可導致橋臂短路而損壞變頻器。

二開關頻率對變頻器輸出電流的影響

　　變頻器的逆變(DC/AC變換)部分是由IGBT通過正弦脈寬調制SPWM后，通過電機繞組，形成呈正弦波的電流波形。那么開關頻率的大小、直接影響電流波形的好壞程度，以及干擾的大小，而且開關頻率的大小是較為敏感和直接的，所以在運行過程中首先要正確選擇開關頻率值的大小后，然后再考慮附加各種抑制諧波裝置，例AC電抗器、DC電抗器、濾波器、零序電抗器，及安裝布線、接地等措施，這樣處理是較合理的、更有效的，切不可本未倒置來處理問題，這是很重要的原則。

　　當開關頻率高時，電流波形正弦性好，而且平滑。這樣諧波就小，干擾就小，反之就差，當開關頻率過低時，電機有效轉矩減小，損耗加大，溫度增高的缺點，反之開關頻率過高時，變頻器自身損耗加大，IGBT溫度上升，同時輸出電壓的變化率dv/dt增大，對電動機絕緣影響較大。

　　1) 運行頻率越高，則電壓波的占空比越大，電流高次諧波成份越小，即開關頻率越高；

　　2) 電流波形的平滑性越好；

　　3) 開關頻率越高，變頻器允許輸出的電流越小；

　　4) 開關頻率越高，布線電容的容抗越小(因為Xc=1/2πfC)，由高頻脈沖引起的漏電流越大。

三開關頻率對電機的影響

　　開關頻率越高，電機的振動越小，運行噪音越小，電機發熱也越少。但開關頻率越高，諧波電流的頻率也越高，電機定子的集膚效應也越嚴重，電機損耗越大，輸出功率越小。

01開關頻率對電動機的噪音

　　電動機的噪音來自通風躁音、電磁噪音、機械噪音三個方面，對通風和機械噪音在此不做分析，只就使用變頻器后對電磁噪音問題作以下分析。

　　變頻器的輸出電壓、電流中含有一定分量的高次諧波，使電動機氣隙的高次諧波磁通增加，所以噪聲變大。其特征為:

　　1) 由于變頻器輸出的較低的高次諧波分量與轉子固有頻率的諧振，使轉子固有頻率附近的噪音增大；

　　2) 由于變頻器輸出的高次諧波使鐵心、機殼、軸承座等的諧振，在固有頻率附近的噪音增大；

　　3) 噪音與開關頻率大小有直接關系，當開關頻率高時相對噪音就小；

　　4) 經測試得到當電動機在變頻運行時，比在工頻50Hz運行時，噪聲只大2dB可見影響不很大，其絕對值約在70dB附近；

　　5) 采用變頻電動機能降低相同運行參數時的噪音6-10dB。

02開關頻率與電動機的振動

　　電動機的振動原因可分為電磁與機械兩種，除開機械原因，只就電磁原因作下分析：

　　1) 由于較低次的高次諧波分量與轉子的諧振，其固有頻率附近的振動分量增加；

　　2) 由于高次諧波產生脈動轉矩的影響發生振動；

　　3) 當采用變頻器后在相同50Hz頻率下工作時振動略大，尤其當工作頻率20Hz時振動將增至全振幅為7um，工作頻率80Hz-120Hz全振幅將增為6um，且電動機極數小的較極數大的略為嚴重；

　　4) 可采用輸出AC電抗器減振動；

　　5) 將v/f給定小些；

　　6) 采用變頻電動機可降低振動；

　　7) 對高速磨床等可采用低噪聲、低振動的專用電動機。

03開關頻率與電動機的發熱

　　由于逆變器采用正弦脈寬調制后其電流輸出波形是近似正弦波，必定有一定分量的各次的高次諧波產生，以及波形不夠光滑有毛刺出現，勢必造成輸出電流的增加可達10%，而發熱與電流I2 成正比，因此在相同工作頻率相同負荷下，使用變頻器后電動機的溫升略高些，為盡可能減少這部分損耗，要盡可能使開關頻率值大些，對運行有利，或選用變頻電動機，具體解決辦法是:

　　1) 盡可能選用較高開關頻率，以改善輸出電流波形；

　　2) 加裝輸入、輸出AC電抗器或有源濾波器等；

　　3) 選用變頻電動機；

　　4) 變頻器的工作頻率要低于20Hz，而生產設備就要低速，而且有較大的負荷運行時，電動機輸出軸后再加裝一級減速器，以利工作頻率(變頻器)提高，且增大輸出轉矩，以利統一解決負荷的要求、變頻器的許可，以及電動機的振動、噪音、發熱、工作頻率、開關頻率幾方面統籌的合理解決。

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