載波頻率

1、在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，并不是將信號(hào)直接進(jìn)行傳輸，而是將信號(hào)與一個(gè)固定頻率的波進(jìn)行相互作用。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為加載，這樣的一個(gè)固定頻率的波稱(chēng)為載波頻率。嚴(yán)格的講，就是把一個(gè)較低的信號(hào)頻率調(diào)制到一個(gè)相對(duì)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。變頻器的載波頻率就是決定逆變器的功率開(kāi)關(guān)器件（如：IGBT）的開(kāi)通與關(guān)斷的次數(shù)的頻率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

2、發(fā)熱增加，對(duì)變頻器不利。2、載波頻率對(duì)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(guò)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(guò)高時(shí)，變頻器自身?yè)p耗加大，IGBT溫度上升，同時(shí)輸出電壓的變化率dvdt增大，對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣影響較大。3、載波頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)的噪音的影響：載波頻率越高電動(dòng)機(jī)的噪音相對(duì)越小。4、載波頻率與電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱：載波頻率高電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱

3、也相對(duì)較小。在實(shí)際使用中要綜合以上各點(diǎn)，合理選擇變頻器的載波頻率。一般電動(dòng)機(jī)功率越大，載率選項(xiàng)得越小。載波是指被調(diào)制以傳輸信號(hào)的波形，一般為正弦波。一般要求正弦載波的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于調(diào)制信號(hào)的帶寬，否則會(huì)發(fā)生混疊，使傳輸信號(hào)失真。信號(hào)源的信號(hào)不能傳輸?shù)煤苓h(yuǎn)所以要加上載波.舉個(gè)例子:將人(信號(hào)源)從一個(gè)地方送到另外一個(gè)地方走路的話(huà)要很長(zhǎng)時(shí)間人會(huì)很累(信號(hào)衰減).如果讓他坐車(chē)(載波)則時(shí)間很短人也舒服(信號(hào)不失真)那么坐什么交通工具呢(選擇調(diào)制

4、方法)要根據(jù)他的具體情況來(lái)判斷(信號(hào)的特點(diǎn)是用途)變頻器變頻器(開(kāi)關(guān)頻率開(kāi)關(guān)頻率)載波頻率載波頻率變頻器大多是采用PWM調(diào)制的形式進(jìn)行變頻器的。也就是說(shuō)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(kāi)關(guān)頻率。開(kāi)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(duì)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(huì)發(fā)出難聽(tīng)的噪音。通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)頻率可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的

5、噪音最小，波形的平滑型最好，同時(shí)干擾也是最小的。1低壓變頻器概述對(duì)電壓≤500V的變頻器，當(dāng)今幾乎都采用交—直—交的主電路，其控制方式亦選用正弦脈寬調(diào)制即SPWM它的載波頻率是可調(diào)的，一般從115kHz，可方便地進(jìn)行人為選用。但在實(shí)際使用中不少用戶(hù)只是按照變頻器制造單位原有的設(shè)定值，并沒(méi)有根據(jù)的，切不可本未倒置來(lái)處理問(wèn)題，這是很重要的原則。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(guò)低時(shí)，電

6、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(guò)高時(shí)，變頻器自身?yè)p耗加大，IGBT溫度上升，同時(shí)輸出電壓的變化率dvdt增大，對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣影響較大。具體例如表2。7載波頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)的噪音電動(dòng)機(jī)的噪音來(lái)自通風(fēng)躁音、電磁噪音、機(jī)械噪音三個(gè)方面，對(duì)通風(fēng)和機(jī)械噪音在此估且不談，只就使用變頻器后對(duì)電磁噪音問(wèn)題作下分析。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(dòng)機(jī)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

7、出的較低的高次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有頻率的諧振，使轉(zhuǎn)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(jī)殼、軸承座等的諧振，在固有頻率附近的噪音增大。(3)噪音與載波頻率大小有直接關(guān)系，當(dāng)載波頻率高時(shí)相對(duì)噪音就小。(4)經(jīng)測(cè)試得到當(dāng)電動(dòng)機(jī)在變頻運(yùn)行時(shí)，比在工頻50Hz運(yùn)行時(shí)，噪聲只大2dB可見(jiàn)影響不很大，其絕對(duì)值約在70dB附近。(5)采用變頻電動(dòng)機(jī)能降低相同運(yùn)行參數(shù)時(shí)的噪音610dB。8載波頻率與電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)原因

8、可分為電磁與機(jī)械兩種，這里估且不談機(jī)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(zhuǎn)子的諧振，其固有頻率附近的振動(dòng)分量增加。(2)由于高次諧波產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響發(fā)生振動(dòng)。(3)當(dāng)采用變頻器后在相同50Hz頻率下工作時(shí)振動(dòng)略大，尤其當(dāng)工作頻率20Hz時(shí)振動(dòng)將增至全振幅為7um，工作頻率80Hz120Hz全振幅將增為6um，且電動(dòng)機(jī)極數(shù)小的較極數(shù)大的略為嚴(yán)重。(4)可采用輸出AC電抗器減振動(dòng)。(5)將vf給定小些。(6)采用

9、變頻電動(dòng)機(jī)可降低振動(dòng)。(7)對(duì)高速磨床等可采用低噪聲、低振動(dòng)的專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)。9載波頻率與電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱由于逆變器采用正弦脈寬調(diào)制后其電流輸出波形是近似正弦波，諧波分量見(jiàn)圖3，必定有一定分量的各次的高次諧波產(chǎn)生，以及波形不夠光滑有毛刺出現(xiàn)，庶必造成輸出電流的增加可達(dá)10%，而發(fā)熱與電流I2成正比，因此在相同工作頻率相同負(fù)荷下，使用變頻器后電動(dòng)機(jī)的溫升略高些，為盡可能減少這部分損耗，要盡可能使載波頻率值大些，對(duì)運(yùn)行有利，或選用變頻電動(dòng)機(jī)，具體解