一、載波頻率

　　嚴(yán)格的講，就是把一個(gè)較低的信號頻率調(diào)制到一個(gè)相對較高的頻率上去，這被低頻調(diào)制的較高頻率就叫載波頻率，也叫基頻。

二、載波頻率對變頻器的影響

　　變頻器大多是采用PWM調(diào)制的形式進(jìn)行變頻器的。也就是說變頻器輸出的電壓其實(shí)是一系列的脈沖，脈沖的寬度和間隔均不相等。其大小就取決于調(diào)制波和載波的交點(diǎn)，也就是開關(guān)頻率。開關(guān)頻率越高，一個(gè)周期內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)就越多，電流波形的平滑性就越好，但是對其它設(shè)備的干擾也越大。載波頻率越低或者設(shè)置的不好，電機(jī)就會發(fā)出難聽的噪音。 通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的噪音最小，波形的平滑型最好，同時(shí)干擾也是最小的。

它主要影響以下幾方面：

　　1、功率模塊IGBT的功率損耗與載波頻率有關(guān)，載波頻率提高，功率損耗增大，功率模塊發(fā)熱增加，對變頻器不利。

　　2、載波頻率對變頻器輸出二次電流的波形影響：

　　當(dāng)載波頻率高時(shí)，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(dāng)載波頻率過低時(shí)，電機(jī)有效轉(zhuǎn)矩減小，損耗加大，溫度增高的缺點(diǎn)，反之載波頻率過高時(shí)，變頻器自身損耗加大，IGBT溫度上升，同時(shí)輸出電壓的變化率dv/dt增大，對電動機(jī)絕緣影響較大。

　　假設(shè)SPWM波的載波頻率為fc，基波頻率為fs，fc/fs稱為載波比N，對于三相變頻器，當(dāng)N為3的整數(shù)倍時(shí)，輸出不含3次諧波及3的整數(shù)倍諧波。且諧波集中載波頻率整數(shù)倍附近，即諧波次數(shù)為：kfc±m(xù)fs，k和m為整數(shù)。

上圖是基波頻率fs=50Hz，載波頻率fc=3kHz，調(diào)制比為0.8的SPWM的波形及頻譜的Matlab仿真圖。

　　圖中58次諧波和60次諧波的幅值分別為27.8%和27.7%，含量最大的諧波為119次和121次諧波，諧波幅值分別為39.1%和39.3%。即最大諧波在兩倍載波頻率附近。

實(shí)際的SPWM波，其載波比不一定為整數(shù)，此時(shí)，為了降低頻譜泄露，可適當(dāng)增加傅里葉窗口長度，對多個(gè)基波周期的PWM進(jìn)行傅里葉變換（FFT或DFT）。

三、載波頻率對其他的影響

　　1、載波頻率對電動機(jī)的噪音的影響：載波頻率越高電動機(jī)的噪音相對越小。

　　2、載波頻率與電動機(jī)的發(fā)熱：載波頻率高電動機(jī)的發(fā)熱也相對較小。

　　3、載波頻率與環(huán)境溫度：當(dāng)變頻器在使用時(shí)載波頻率要求較高，而且環(huán)境溫度亦較高的情況下，對功率模塊是非常不利的，這時(shí)對不同功率的變頻器隨著使用的載波頻率的高低及環(huán)境溫度的大小，對變頻器的允許恒輸出電流要適當(dāng)?shù)慕档停源_保功率模塊IGBT安全、可靠、長期地運(yùn)行。

　　4、載波頻率與電動機(jī)功率：電動機(jī)功率大的，相對選用載波頻率要低些，目的是減少干擾(對其它設(shè)備使用的影響)，一般都遵守這個(gè)原則，但不同制造廠具體值亦不同的。

 

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