变频器维修案例：电机过热状态的处理

发布时间：2024-10-15

当一台变频器在驱动电机时出现了过热现象时，我们该如何解决，这里面的原理是什么？这可能是由于在驱动电机时产生的电压，蕴含过多的高频成份导致的故障。

由于在驱动电机时所产生的电压波形并非正弦波电压，而是脉宽调制(PWM)电压，如下图所示。根据傅里叶变换原则分析，此波形中包含了过量的高频成份，主要频率成分是PWM脉冲的重复频率，及其整倍数的频率，PWM脉冲的重复频率这叫做载波频率。

“三科变频器”

不同型号的变频设备的载波频率不同，一般为1~12kHz。对于载波频率为1kHz的PWM电压，流入电机的电流主要是1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz，等频率的电流。这些高频电流会增加电机绕组损耗和铁心损耗。理论分析表明，绕组的损耗与频率的平方根成正比，铁心的损耗与频率的平方成正比，因此，当电机中流过这样高频的电流时，铁心的损耗急剧增加，导致过热。

解决电机过热的方法是减小电机驱动电压中的高频成份。实现这个目的方法是在输出端安装SWF正弦波滤波器。正弦波滤波器将PWM电压波形变换成适应于电机的正弦波电压波形，如图2所示，从而消除了电机过热的现象。

正弦波滤波器会发出较大的噪声，并且会伴随着较高的温度，这些都是正常的现象。可以认为，正是正弦波将导致电机发出噪声，升高温度的能量承担起来，才保护了电机。

在采购正弦波滤波器时，要了解载波频率，否则可能会有不良的后果。

例如，去年9月份。本单位接到广西某地煤矿的咨询电话，根据他们所介绍的情况表示，他们的提升机温度很高，并伴随着较大的噪声，希望进行整改。这是一个十分典型的问题，只要安装一台SWF滤波器即可。采购滤波器前，提升机厂商提供的信息是，载波频率为2kHz。但是安装后，发现噪声更大，电机温度更高。

通过工程师在现场进行的测试后，我们发觉该数控机床变频器实际载波频率为1kHz。这需要对正弦波滤波器进行重新修正参数，当完成修正参数后，电机所产生异响基本消除，设备温度也开始由65℃降为53℃。电机的运行温度恢复正常后，对于电机来说是延长使用寿命重要手段。

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