變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)為什么過熱？這是因?yàn)樽冾l器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓中包含了豐富的高頻成份所至。
變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓波形并不是正弦波電壓，而是脈寬調(diào)制(PWM)電壓，如圖1所示。根據(jù)傅里葉分析，這種波形中包含了豐富的高頻成份，主要頻率成分是PWM脈沖的重復(fù)頻率，及其整倍數(shù)的頻率，PWM脈沖的重復(fù)頻率這叫做變頻器的載波頻率。
不同的變頻器的載波頻率不同，一般為1~12kHz。對于載波頻率為1kHz的PWM電壓，流入電機(jī)的電流主要是1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz等頻率的電流。這些高頻電流會增加電機(jī)繞組損耗和鐵芯損耗。理論分析表明，繞組的損耗與頻率的平方根成正比，鐵芯的損耗與頻率的平方成正比，因此，當(dāng)電機(jī)中流過這樣高頻的電流時(shí)，鐵芯的損耗急劇增加，導(dǎo)致過熱。
解決電機(jī)過熱的方法是減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓中的高頻成份。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的方法是在變頻器的輸出端安裝SWF正弦波濾波器。正弦波濾波器將PWM電壓波形變換成適應(yīng)于電機(jī)的正弦波電壓波形，如圖2所示，從而消除了電機(jī)過熱的現(xiàn)象。
正弦波濾波器會發(fā)出較大的噪聲，并且會伴隨著較高的溫度，這些都是正常的現(xiàn)象。可以認(rèn)為，正是正弦波將導(dǎo)致電機(jī)發(fā)出噪聲，升高溫度的能量承擔(dān)起來，才保護(hù)了電機(jī)。
在采購正弦波濾波器時(shí)，要了解變頻器的載波頻率，否則可能會有不良的后果。例如：提升機(jī)溫度很高，并伴隨著較大的噪聲，希望進(jìn)行調(diào)整。這是一個(gè)十分典型的問題，只要安裝一臺SWF濾波器即可。采購濾波器前，提升機(jī)廠商提供的信息是，變頻器載波頻率為2kHz。但是安裝后，發(fā)現(xiàn)噪聲更大，電機(jī)溫度更高。
經(jīng)過現(xiàn)場測試，發(fā)現(xiàn)變頻器的實(shí)際載波頻率為1kHz。需要重新修改正弦波濾波器的參數(shù)，修改參數(shù)后，電機(jī)的嘯叫聲基本消失，溫度從原來的65℃降低為53℃。電機(jī)的溫度降低，對于延長電機(jī)的壽命十分有益。另外，安裝了正弦波濾波器后，還能夠消除軸承電流，延長電機(jī)壽命。
