Преобразователи частоты (ПЧ, частотники, инверторы) давно используются в промышленности для управления скоростью и повышения КПД асинхронных и синхронных электродвигателей. К ним давно привыкли, их возможности существенно выросли за последние 20 лет и с трудом вмещаются в руководства с тысячей страниц, но есть базовые функции, о которых следует помнить. Эта статья об одной из них - несущей частоте (carrier frequency) широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM) ПЧ и ее влиянии на работу и КПД электродвигателя.
Повышение несущей частоты — меньше шума
При повышении несущей частоты ШИМ которой задается частота на двигатель снижается количество высших гармоник и уменьшается амплитуда бросков тока при питании двигателя. Уменьшение высших гармоник тока снижает паразитное намагничивание статора, которое является источником слышимого шума, насыщения железа и потерь в обмотках, вызывающих снижения КПД двигателя являющегося причиной его нагрева.
Например, при несущей частоте ШИМ более 8 кГц происходит снижение шума от электродвигателя, что позволяет применять их при автоматизации офисных и жилых зданий, медицинских и научных учреждений.
Негативные последствия и рекомендации по устранению
Помехи действуют на окружающие устройства
Рост радиочастотных и электромагнитных помех может влиять на другое оборудование. Чтобы уменьшить помехи постепенно понижайте несущую частоту до нужного уровня.
Так же стоит понижайте несущую частоту, если скорость и момент нестабильны на низкой скорости работы.
Срабатывание встроенных защит по перегрузке
Если это произошло, а других причин не обнаружено, рекомендуем понизить несущую частоту.
Обращайте внимание на качество изоляции кабелей питания. При низком качестве изоляции оборудование может выйти из строя из-за возникшего коронного разряда.
Перенапряжения из-за длины кабеля
При увеличении длины кабеля питания растет количество запасенной энергии, что при высокой частоте переключений вызывает появление перенапряжений и усиления эффектов, связанных с емкостью кабеля между фазами.
Рекомендации по выбору частоты для инверторов YASAKWA GA700 и GA500:
- до 50 метров: до 15 кГц;
- до 100 метров: до 5 кГц;
- более 100 метров: до 2 кГц.
О выборе длины кабеля есть отдельная статья на нашем сайте. Там подробнее описаны проблемы выбора длины кабеля между частотными преобразователями и асинхронными / синхронными электродвигателями:
www.cospa.ru — Новости — Публикации — Рекомендации по выбору длин кабелей, соединяющих частотный преобразователь и электрический двигатель.