西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的變頻器，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。
并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動(dòng)態(tài)特性、的過載能力、創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能以及無可比擬的靈活性，在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。
以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響：
1、電動(dòng)機(jī)的效率和溫升的問題不論哪種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。
據(jù)資料介紹，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1(u為調(diào)制比)。
高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加，為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。
因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。
除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。
這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%-20%。
2、電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問題目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方式。
其載波頻率約為幾千到十幾千赫上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的4～6倍電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅，對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖加速老化。
3、諧波電磁噪聲與震動(dòng)普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。
變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。
當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。
由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
4、電動(dòng)機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力由于采用變頻器供電后，電動(dòng)機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動(dòng)，并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方式進(jìn)行快速制動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了條件，因而電動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題。
變頻器會(huì)產(chǎn)生高奇次諧波-主要以5次和7次對(duì)變頻器和電機(jī)影響比較大，通常在設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榻档椭C波的影響會(huì)增加電抗器，吸收電容等。
也可以在變頻器輸出端增加濾波器。
西門子變頻器故障解決方案：
維護(hù)檢查
變頻器由功率晶體管、可控硅、IC 等半導(dǎo)體零件，以及電容電阻等電子零件及風(fēng)扇繼電器等構(gòu)成。
這些所有零件不能正常動(dòng)作，或者無法發(fā)揮其原有功能的主要原因是：這些零件不是可使用的，就是在正常使用環(huán)境年限超過后，也會(huì)發(fā)生特性變化和異常動(dòng)作。
為了防止這些故障，預(yù)防保養(yǎng)及日常定期維護(hù)、零件的更換等是必要的。
西門子變頻器定期保養(yǎng)
清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。
檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對(duì)地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。
導(dǎo)體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象，如有要及時(shí)用酒精擦試干凈。
如條件允許的情況下，要用示波器測(cè)量開關(guān)電源輸出各路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。
測(cè)量驅(qū)動(dòng)電路各路波形的方波是否有畸變。
UVW相間波形是否為正弦波。
接觸器的觸點(diǎn)是否有打火痕跡，嚴(yán)重的要跟換同型號(hào)或大于原容量的新品；確認(rèn)控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn)；確認(rèn)保護(hù)顯示回路無異常；確認(rèn)變頻器在單運(yùn)行時(shí)輸出電壓的平衡度。
建議定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)行一次。
變頻器供電電機(jī)的諧波功率如何計(jì)算?
方法一：傅立葉變換得到電壓、電流的每次諧波的幅值和相位，根據(jù)P=√3UIcosφ計(jì)算出每次諧波的有功功率，將所有諧波的有功功率相加，得到諧波功率。
方法二：測(cè)量出總有功功率，傅立葉變換得到電壓、電流的基波幅值和相位，根據(jù)P=√3UIcosφ計(jì)算出基波有功功率，總有功功率減去基波有功功率就是諧波功率。
諧波功率測(cè)量精度較低，一般諧波頻率越高，精度越低，推薦采用第二種方法。
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