起重機變頻器對電氣設備幹擾負麵影響分析

    交jiao流liu變bian頻pin調tiao速su在zai起qi重zhong機ji各ge機ji構gou上shang已yi大da量liang應ying用yong

，而er變bian頻pin器qi整zheng流liu電dian路lu和he逆ni變bian電dian路lu中zhong主zhu要yao使shi用yong的de是shi半ban導dao體ti開kai關guan器qi件jian，其qi輸shu入ru輸shu出chu的de電dian壓ya和he電dian流liu中zhong除chu了le基ji波bo成cheng分fen外wai還hai含han有you一yi定ding的de高gao次ci諧xie波bo，這zhe些xie高gao次ci諧xie波bo將jiang給gei起qi重zhong機ji上shang集ji成cheng在zai一yi起qi的de其qi它ta電dian氣qi設she備bei帶dai來lai不bu同tong程cheng度du的de影ying響xiang，嚴yan重zhong時shi會hui使shi這zhe些xie電dian氣qi設she備bei不bu能neng正zheng常chang工gong作zuo，甚shen至zhi誤wu動dong作zuo
，這zhe樣yang會hui降jiang低di起qi重zhong機ji整zheng機ji的de可ke靠kao性xing，危wei及ji設she備bei和he人ren身shen安an全quan。

    2.  變頻器對其它電氣設備的影響種類
    變頻器產生的高次諧波對其他電氣設備產生的負麵影響分三種。

    引起電網電源波形畸變

    起重機上常用的電壓源型變頻器，其輸入電路一側是交-直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)的(de)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)，由(you)於(yu)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)是(shi)在(zai)被(bei)平(ping)滑(hua)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)之(zhi)後(hou)輸(shu)出(chu)給(gei)後(hou)續(xu)電(dian)路(lu)
，所(suo)以(yi)電(dian)源(yuan)供(gong)給(gei)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)平(ping)滑(hua)電(dian)容(rong)的(de)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)(見圖1)。由於存在內部阻抗，當變頻器供電的電源容量越大，變頻器輸入電流的波形就越陡峭

，而輸入電壓的波形畸變則越小；電源容量越小
，則電流波形越平緩，而電壓的波形畸變則越大。
由於電源電流和電壓的波形畸變，將對起重機主電機、抱閘推杆電機
、接觸器、繼電器、直流電源等設備產生過熱、噪聲和振動
，影響它們的使用壽命與動作準確性。

    產生無線電幹擾電波（無線電波噪聲）
    現在使用的變頻器大多采用PWMkongzhifangshi，nibianhoudebianpinqishuchudianliuboxingmonijiejinzhengxianbo，keshidiandongjipinghuayunxingbingjianshaoyouyudiandongjizhuansubianhuahedianliubodongyinqidenengliangsunshi。danyouyuzaicaiyongPWM控製方式時逆變電路中半導體開關器件以相當高頻率(大於4MHz)進行開關動作
，在變頻器的輸出電壓和輸出電流中含有高次諧波，這些高次諧波的最高頻率可達20MHz

，並bing通tong過guo靜jing電dian感gan應ying和he電dian磁ci感gan應ying而er成cheng為wei電dian波bo噪zao聲sheng。電dian波bo噪zao聲sheng包bao括kuo傳chuan導dao噪zao聲sheng和he輻fu射she噪zao聲sheng，前qian者zhe通tong過guo電dian源yuan導dao線xian傳chuan播bo，後hou者zhe由you輻fu射she至zhi空kong中zhong的de電dian磁ci波bo和he磁ci場chang直zhi接jie傳chuan播bo。

    傳導噪聲是由於輸出電壓高頻脈衝dV/dt造成的，它會使主電機絕緣惡化；會與機械軸係發生共振;會加大電動機轉子軸頭兩端
、軸與軸承間的軸電壓，通過油膜放電使軸和軸承提前損壞。傳導噪聲可幹擾PLC正常工作，可使負荷限製器誤差更大，使電子式接近開關、光電開關誤動作。

    變頻器的高頻電磁波輻射噪聲大部分集中在150kHz～1.5MHz頻段
，會對起重機通訊用的無線對講機
、某些起重機無線遙控器、起重機無線吊鉤秤、司機室收音機和擴音機以及電話機等設備產生幹擾，影響其使用質量和效果。

    引起電動機噪聲、顫振
、過熱、扭矩降低等問題
    變bian頻pin器qi輸shu出chu電dian壓ya波bo形xing不bu是shi正zheng弦xian波bo，流liu過guo電dian動dong機ji的de電dian流liu也ye有you許xu多duo高gao次ci諧xie波bo。電dian機ji在zai變bian頻pin調tiao速su運yun行xing時shi，電dian機ji繞rao組zu和he鐵tie芯xin會hui因yin這zhe些xie諧xie波bo而er產chan生sheng振zhen動dong和he磁ci噪zao聲sheng
，一yi般ban與yu采cai用yong電dian網wang正zheng弦xian波bo電dian源yuan直zhi接jie驅qu動dong相xiang比bi，變bian頻pin器qi驅qu動dong的de電dian動dong機ji噪zao聲sheng要yao大da5~11dB(見圖2)。

     與產生噪音時相同的原因，係統振動也將變大，尤其是5次、7次(ci)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)脈(mai)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)將(jiang)給(gei)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)轉(zhuan)矩(ju)輸(shu)出(chu)帶(dai)來(lai)較(jiao)大(da)波(bo)動(dong)
，而(er)係(xi)統(tong)也(ye)有(you)可(ke)能(neng)因(yin)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)轉(zhuan)矩(ju)的(de)波(bo)動(dong)與(yu)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)共(gong)振(zhen)並(bing)產(chan)生(sheng)更(geng)大(da)振(zhen)動(dong)。

    由於諧波成分影響，即使帶同一負載和在同一頻率，變頻調速電動機電流也將增加5%~10%，電(dian)動(dong)機(ji)溫(wen)升(sheng)也(ye)高(gao)於(yu)工(gong)頻(pin)電(dian)源(yuan)驅(qu)動(dong)工(gong)況(kuang)。另(ling)外(wai)
，由(you)於(yu)普(pu)通(tong)電(dian)機(ji)是(shi)通(tong)過(guo)安(an)裝(zhuang)在(zai)電(dian)機(ji)軸(zhou)上(shang)的(de)冷(leng)卻(que)風(feng)扇(shan)進(jin)行(xing)冷(leng)卻(que)的(de)，在(zai)連(lian)續(xu)低(di)速(su)運(yun)行(xing)時(shi)，將(jiang)會(hui)因(yin)其(qi)自(zi)身(shen)冷(leng)卻(que)能(neng)力(li)不(bu)足(zu)而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)機(ji)過(guo)熱(re)現(xian)象(xiang)。

    係統設計配置時應采取的措施
    對於起重機電控係統的設計，可靠性永遠是第一考慮的問題。

    探(tan)討(tao)了(le)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)在(zai)起(qi)重(zhong)機(ji)各(ge)機(ji)構(gou)應(ying)用(yong)的(de)特(te)點(dian)
，分(fen)析(xi)了(le)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)機(ji)理(li)及(ji)其(qi)對(dui)機(ji)上(shang)其(qi)它(ta)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)不(bu)同(tong)的(de)影(ying)響(xiang)程(cheng)度(du)，提(ti)出(chu)一(yi)些(xie)對(dui)策(ce)，以(yi)提(ti)高(gao)起(qi)重(zhong)機(ji)電(dian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。