變頻器驅(qū)動的電機為什么過熱？這是因為變頻器驅(qū)動電機的電壓中包含了豐富的高頻成份所至。

變頻器驅(qū)動電機的電壓波形并不是正弦波電壓，而是脈寬調(diào)制(PWM)電壓，如圖1所示。根據(jù)傅里葉分析，這種波形中包含了豐富的高頻成份，主要頻率成分是PWM脈沖的重復(fù)頻率，及其整倍數(shù)的頻率，PWM脈沖的重復(fù)頻率這叫做變頻器的載波頻率。

不同的變頻器的載波頻率不同，一般為1~12kHz。對于載波頻率為1kHz的PWM電壓，流入電機的電流主要是1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz等頻率的電流。這些高頻電流會增加電機繞組損耗和鐵芯損耗。理論分析表明，繞組的損耗與頻率的平方根成正比，鐵芯的損耗與頻率的平方成正比，因此，當(dāng)電機中流過這樣高頻的電流時，鐵芯的損耗急劇增加，導(dǎo)致過熱。

解決電機過熱的方法是減小電機驅(qū)動電壓中的高頻成份。實現(xiàn)這個目的方法是在變頻器的輸出端安裝SWF正弦波濾波器。正弦波濾波器將PWM電壓波形變換成適應(yīng)于電機的正弦波電壓波形，如圖2所示，從而消除了電機過熱的現(xiàn)象。

正弦波濾波器會發(fā)出較大的噪聲，并且會伴隨著較高的溫度，這些都是正常的現(xiàn)象。可以認(rèn)為，正是正弦波將導(dǎo)致電機發(fā)出噪聲，升高溫度的能量承擔(dān)起來，才保護了電機。

在采購正弦波濾波器時，要了解變頻器的載波頻率，否則可能會有不良的后果。例如：提升機溫度很高，并伴隨著較大的噪聲，希望進行調(diào)整。這是一個十分典型的問題，只要安裝一臺SWF濾波器即可。采購濾波器前，提升機廠商提供的信息是，變頻器載波頻率為2kHz。但是安裝后，發(fā)現(xiàn)噪聲更大，電機溫度更高。

經(jīng)過現(xiàn)場測試，發(fā)現(xiàn)變頻器的實際載波頻率為1kHz。需要重新修改正弦波濾波器的參數(shù)，修改參數(shù)后，電機的嘯叫聲基本消失，溫度從原來的65℃降低為53℃。電機的溫度降低，對于延長電機的壽命十分有益。另外，安裝了正弦波濾波器后，還能夠消除軸承電流，延長電機壽命。

起重機械用變頻器的調(diào)試，關(guān)鍵在調(diào)制動邏輯。制動邏輯調(diào)試的好壞，直接影響到起重機的安全運行。使用變頻器后，制動器的控制宜通過變頻器來實現(xiàn)。制動邏輯的調(diào)試，分松開制動器進程的調(diào)試和關(guān)閉制動器進程的調(diào)試。

變頻器在使用過程中，經(jīng)常可以看到過流，過載或者過壓的故障現(xiàn)象，但很多人對這幾個概念并不清晰。

變頻器的歷史

特斯拉于1888年首次推出三相交流（AC）感應(yīng)電機，這項新的發(fā)明比愛迪生的直流（DC）電機更有效，更可靠。但是，交流電動機速度控制需要改變磁通量或改變電動機的極數(shù)。這使得感應(yīng)電機得到廣泛使用幾十年后，改變速度控制的頻率仍然是一項極其困難的任務(wù)，因為電機的物理結(jié)構(gòu)使制造商無法制造速度超過兩種的電機。

因此，在需要精確的速度控制和大功率輸出的情況下，DC電機是必需的。與交流電機速度控制要求相比，直流電機速度控制是通過將可變電阻器插入低功率直流電路來實現(xiàn)的，這在現(xiàn)有技術(shù)中是可行的。這些簡單的電機控制裝置改變了速度和扭矩，并且是幾十年來最經(jīng)濟的方式。