回复:PWM载波频率和电机噪声的探讨

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发布于 2024-03-10 12:06:14

2楼

PWM载波在电机产生电磁噪音的解释并不正确。

在PWM电压调制下,电机绕组上的电压波形是宽度不同的(开关)矩形波;而绕组上的电流则是“连续”的。

之所以用引号,是因为在IGBT开关切换点,由于死区和存在器件特性不一致的原因,电流有波动。(实际上,每一台变频器都不一样。)

对于指定的一台变频器,不管采用哪个载波频率,这个电流波动幅度,都是一样的。

我们知道,变化的电流,产生变化的磁场;而任何载流导体在变化的磁场中,都会受到电磁力(安培力或洛伦茨力);

因此,绕组的匝间、绕组之间都会相互作用(包括绕组与金属壳体之间);只要浸漆固定材料具有一定的弹性,运行时,就会产生震动;继而产生噪音。

我们人耳对声音的敏感的频率范围是2-5kHz,可感知最高频率为20kHz

因此,我们常用3kHz作为报警声频率。而声音传播距离低频最远频率越高衰减越快。(因此救护车采用低频与高频交替。);

变频器的默认载波恰恰设定为2、4kHz.

这就是为啥变频器驱动的电机会发出特定的噪音。

改善

改变电机工艺;例如:有采用矩形截面导线(替换常规圆形截面导线),精确排线,降低匝间空隙;采用固化更好的材料。消除匝间、绕组间振动的可能。

提高载波频率;例如:使用16kHz载波;我们称为静音运行。实际上有震动噪音,只是我们听不见。

此种方法缺点是:IGBT热功耗增大。变频器需要降容使用。

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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