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电机高频噪音产生原因

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lig
游民

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电机高频噪音产生原因
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只看楼主 只看精华 2007-12-28 22:01:41
我单位的一台变频电机在高频运行时出现尖叫,用噪音分析仪测得;
基频点:41hz,噪音71dB(A),噪音频率630hz;
中间频点:80hz,噪音85dB(A),噪音频率1250hz;
高频点:101.7hz,噪音98dB(A),噪音频率1600hz;
请问高频点的电磁噪音主要是几次谐波导致的?
 
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至圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-28 22:37:43
变频器的功率开关的调制脉冲频率较低,通常提高到6-8Khz可以显著改善,且基本不需要降容。电机的绕组、定子、转子的质量不好,不结实,容易起震。好像与谐波没有关系,因为谐波主要是由于整流单元产生的。
安装输出正弦波滤波器也可以显著改善。
 
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只看楼主 只看精华 2007-12-28 23:09:39
楼上说的挺好。只不过,我认为谐波主要是IGBT输出近似正弦波(不是正弦波)造成的。整流单元一般不会引起高频噪音。
人耳的听觉范围最大到20kHz,载波调制做正弦波能做到非常高就听不见了。其实照样有。反过来说,即便调制频率再高,如果不是正弦波也不行(必有高次谐波)。
对吧?
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只看楼主 只看精华 2007-12-28 23:47:27
谁能说说,在工业领域,这个高频噪音会带来哪些问题?可能会造成哪些损坏?
民用领域就别说了,这些噪音是不能忍受的。
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至圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-29 19:40:06
变频器输出电缆中含有相当大的高次谐波电压、电流,使得电机的输人电压畸变,定、转子电动势高次谐波进一步增大,结果使得相电动势严重畸变,最大值升高很多,导致电机线圈发热严重,绝缘老化甚至击穿;
另外由于高次谐波产生的高次谐波磁场产生附加的转矩,使得电机产生明显的振动和尖锐的噪音。高次谐波使得电动机的机械寿命、绝缘寿命大大缩短。

 
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只看楼主 只看精华 2007-12-29 21:37:56
是的。除此以外,电机定子叠片、绕组匝间...所有可能产生间隙的地方,都可能和高次谐波共振-产生噪音源。(洛仑兹力?)元件之间的摩擦可能破坏绝缘。磁畴的快速翻转产生热量。这也说明有些普通异步电机质量差,如果不加滤波,不太适合变频驱动。
另外,还有一种特讨厌的纵向环流:是从转子-轴承-定子外壳-轴承-转子。
我是这样认为的。
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只看楼主 只看精华 2007-12-30 19:23:04
呵呵,议论得很不错。y侠是不是需要整理一下置顶的帖子,把回帖时间早的帖子换掉,让此楼这类技术贴置顶。好吗?
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至圣

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只看楼主 只看精华 2007-12-30 20:25:32
我上面说的是变频器进线上的谐波,我理解错了,变频器输出的谐波是导致电机产生高频啸叫的主要原因,当变频器的功率开关的调制脉冲频率提高时,可以输出的电流接更近于正弦波,和使啸叫声的频率提高过人耳的可听声波范围,会使啸叫声大大降低,但是大当IGBT的开关频率过高时,会使IGBT上的损耗增加,此时需要对变频器降容来时使用。一般IGBT的开关频率为4Khz时,若使用的电机质量较好(西门子等的电机),基本听不见高频啸叫。若使用的电机质量差一些,可能还会听到啸叫声,此时建议适当提高一下IGBT的开关频率。推荐使用西门子的电机,西门子的标准电机在很多地方对变频应用加强了设计,呵呵,买得贵,用得省。
 
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只看楼主 只看精华 2007-12-30 22:07:09
一般西门子变频器默认的开关频率是2.5KHZ。
比这再高的开关频率厂家不推荐。
 
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只看楼主 只看精华 2007-12-30 22:30:24
西门子变频器默认的开关频率
6SE70 2.5Khz
MM4 4Khz
G110 8Khz
G120 4Khz
ET200FC 8Khz
S120 G130 G150 4 Khz
但是一般上限都是16Khz.
变频器的IGBT开关频率高了,可以减少电机由于受到Dv/Dt冲击而导致的电机绕组绝缘损坏,因为通常使用时是不安装输出电抗器的。但是有的品牌默认值不高,且调不高,或不可调,使用时需要安装Du/Dt电抗器,否则容易烧电机。
 
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电机高频噪音产生原因


只看楼主 只看精华 2007-12-30 23:37:09
资料记载:
电机噪音主要是电机的谐波磁场产生的电磁力波造成的,而且主要是低次的力波,一般4次以下,主要是低次力波的频率与电机定子的固有振动频率一致或接近,从而产生共振造成的电磁噪音。但我的噪音测量结果中,低频41、80hz时也有相当的噪音,但听不到啸叫声,而到101.7hz就有啸叫得厉害,那是不是可以认为定子的固有频率和1600接近呢?定子的固有振动频率怎么计算呢?请各位变频电机专家帮忙解答,谢谢!
 
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怎样才能添加好友?


只看楼主 只看精华 2007-12-31 00:06:47
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我发的帖子成为精华帖,但我怎么不能添加好友呢?
 
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只看楼主 只看精华 2007-12-31 08:11:42
搂主,有没有把IGBT的开关频率提高一下,看看啸叫声有没有明显变小。
 
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只看楼主 只看精华 2008-01-01 21:33:44
没有提高开关频率,因为同样的变频器,用另外一个厂家的电机就没有噪声,是不是说明这台电机有问题。
 
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只看楼主 只看精华 2008-01-02 08:25:09
说明这台电机变频应用时特性不大好,但是如果你是作为工频电机来买的话,也不能说这台电机有问题。
 
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只看楼主 只看精华 2008-01-03 09:12:07
quote:以下是引用lig在2007-12-31 00:06:47的发言:
版主:
我发的帖子成为精华帖,但我怎么不能添加好友呢?

好像要积分到侠客才可以吧。侠客以上才可以上传图片、附件。
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只看楼主 只看精华 2008-01-03 19:34:16
的确是游侠级别才能上传图片、附件;
但好像没说添加好友也得至少是游侠吧。
 
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只看楼主 只看精华 2008-01-06 11:48:04
现在变频电机在运行中的啸叫声,往往给人一种错觉,就以为是变频器调频所致,其实未必。我记得这类的帖子有过讨论。应该先确认一下啸叫声的来源,然后再作处理。
第一步,变频器采用V/F控制,将电机运行至最高转速,
第二步,然后操作变频器的OFF2,自有停车;
第三步,判别电机在自由停车过程随着转速下降,如果啸叫声或震动依然存在,那就没有变频器控制的事情了,是电机的制作问题了,机械传动存在运行中有共振点。说明是机械制造的问题,不是电控问题。如果在自由停车过程,电机运行平稳,没有啸叫声,那是变频器控制问题,通过调整变频器的控制参数,可以解决。其中很重要的就是将变频器做电机的动态和静态数学模型计算。如果变频器所建立的数学模型准确,运行品质就好。
采用西门子的MM440和6SE70控制电机,其电磁噪声都是完全可以接受的。这一点毋庸置疑。
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只看楼主 只看精华 2008-01-11 13:14:01
quote:以下是引用kdrjl在2008-01-06 11:48:04的发言:
现在变频电机在运行中的啸叫声,往往给人一种错觉,就以为是变频器调频所致,其实未必。我记得这类的帖子有过讨论。应该先确认一下啸叫声的来源,然后再作处理。
第一步,变频器采用V/F控制,将电机运行至最高转速,
第二步,然后操作变频器的OFF2,自有停车;
第三步,判别电机在自由停车过程随着转速下降,如果啸叫声或震动依然存在,那就没有变频器控制的事情了,是电机的制作问题了,机械传动存在运行中有共振点。说明是机械制造的问题,不是电控问题。如果在自由停车过程,电机运行平稳,没有啸叫声,那是变频器控制问题,通过调整变频器的控制参数,可以解决。其中很重要的就是将变频器做电机的动态和静态数学模型计算。如果变频器所建立的数学模型准确,运行品质就好。
采用西门子的MM440和6SE70控制电机,其电磁噪声都是完全可以接受的。这一点毋庸置疑。

好实用判别方法,谢谢
生命存在的方式只有两种:腐烂或燃烧
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只看楼主 只看精华 2008-01-22 13:44:46
关注!!!!!!
不因不知而羞,要为不学而愧;
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