西門(mén)子變頻器在中國市場(chǎng)的使用早是在鋼鐵行業(yè)，然而在當時(shí)電機調速還是以直流調速為主，變頻器的應用還是一個(gè)新興的市場(chǎng)，但隨著(zhù)電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調速已逐步取代了直流調速，成為驅動(dòng)產(chǎn)品的主流，西門(mén)子變頻器因其強大的效應在這巨大的中國市場(chǎng)中取得了超規模的發(fā)展，西門(mén)子在中國變頻器市場(chǎng)的成功發(fā)展應該說(shuō)是西門(mén)子與技術(shù)的結合。
在中國市場(chǎng)上我們能碰到的早期的西門(mén)子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國的市場(chǎng)，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場(chǎng)大量銷(xiāo)售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門(mén)子變頻器為成功的一個(gè)系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說(shuō)的6SE70系列。
它不僅提供了通用場(chǎng)合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等行業(yè)要求使用的多電機傳動(dòng)的直流母線(xiàn)方案。
當然西門(mén)子也推出了在我個(gè)人看來(lái)技術(shù)上比較失敗然而在市場(chǎng)上卻相當成功的ECO變頻器，在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場(chǎng)上的成功主要是因為它超越了富士變頻器成為中國市場(chǎng)的。
現在西門(mén)子在中國市場(chǎng)上的主要機型就是MM420，MM440.6SE70系列。
變頻器供電電機的諧波功率如何計算?
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P=√3UIcosφ計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P=√3UIcosφ計算出基波有功功率，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。
以下為變頻器對電機的影響：
1、電動(dòng)機的效率和溫升的問(wèn)題不論哪種形式的變頻器，在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行。
據資料介紹，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為調制比)。
高次諧波會(huì )引起電動(dòng)機定子銅耗、轉子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加，為顯著(zhù)的是轉子銅(鋁)耗。
因為異步電動(dòng)機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的，因此，高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后，便會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗。
除此之外，還需考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。
這些損耗都會(huì )使電動(dòng)機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動(dòng)機運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)機絕緣強度問(wèn)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，相當于對電動(dòng)機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機的匝間絕緣承受較為嚴酷的4～6倍電壓疊加在電動(dòng)機運行電壓上，會(huì )對電動(dòng)機對地絕緣構成威脅，對地絕緣在高壓的反復沖擊電動(dòng)機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)機采用變頻器供電時(shí)，會(huì )使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復雜。
變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。
當電磁力波的頻率和電動(dòng)機機體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將產(chǎn)生共振現象，從而加大噪聲。
由于電動(dòng)機工作頻率范圍寬，轉速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機的各構件的固有震動(dòng)頻率。
4、電動(dòng)機對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應能力由于采用變頻器供電后，電動(dòng)機可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)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)現頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng )造了條件，因而電動(dòng)機的機械系統和電磁系統處于循環(huán)交變力的作用下，給機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。
變頻器會(huì )產(chǎn)生高奇次諧波-主要以5次和7次對變頻器和電機影響比較大，通常在設計的時(shí)候為降低諧波的影響會(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(mén)子變頻器備件的更換
變頻器由多種部件組成，其中一些部件經(jīng)長(cháng)期工作后其性能會(huì )逐漸降低、老化，這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因，為了保證設備長(cháng)期的正常運轉，下列器件應定期更換：
1． 冷卻風(fēng)扇
變頻器的功率模塊是發(fā)熱嚴重的器件，其連續工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為10Kh—40Kh。
按變頻器連續運行折算為2—3年就要更換一次風(fēng)扇，直接冷卻風(fēng)扇有二線(xiàn)和三線(xiàn)之分，二線(xiàn)風(fēng)扇其中一線(xiàn)為正，另一線(xiàn)為負，更換時(shí)不要接錯；三線(xiàn)風(fēng)扇除了正、負外還有一根檢測線(xiàn)，更換時(shí)千萬(wàn)注意，否則會(huì )引起變頻器過(guò)熱報警。
交流風(fēng)扇一般為220V、380V之分，更換時(shí)電壓等級不要搞錯。
2． 濾波電容
中間電路濾波電容：又稱(chēng)電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì )加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。
正常情況下電容的使用壽命為5年。
建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。
變頻器諧波對電機影響原因及改善辦法
一、電機損壞的原因是變頻器在電機的定子繞組上產(chǎn)生很高的尖峰電壓，尖峰電壓的幅度超過(guò)了繞組的絕緣強度，導致繞組損壞。
尖峰電壓的幅度會(huì )達到變頻器額定工作電壓的3倍以上，例如，對于額定電壓380V的變頻器，尖峰電壓的幅度超過(guò)1200V。
這種尖峰電壓每秒對電機定子繞組沖擊上千次，很快就會(huì )導致定子繞組的損壞。
二、電機損壞的原因是變頻器還會(huì )在電機的軸承中產(chǎn)生軸承電流，軸承中長(cháng)時(shí)間流過(guò)軸承電流，會(huì )造成軸承的燒毀，功率越小的電機，定子繞組越容易損壞;功率越大的電機，軸承越容易損壞。
保護無(wú)力：由于現在所有市售電機保護器，全都是通過(guò)采集電流或電壓變化的數值，從而達到保護電機的目的;但因各種原因造成的電機軸承損毀，轉子偏心，進(jìn)而造成電機掃膛，燒毀電機的問(wèn)題這些保護器都起不到保護的功能了，因為只有當電機掃膛后，繞組燒壞短路了，這類(lèi)保護器才會(huì )動(dòng)做，但為時(shí)已晚;到目前為止還沒(méi)有一種智能化的針對電機軸承進(jìn)行保護的產(chǎn)品;許多用戶(hù)只能用人工時(shí)刻監視或定期巡檢測試軸承處溫度變化的方法，對一些大電機進(jìn)行人為地保護。
這種方法有兩個(gè)弊端存在：
1、增加了人員工作量，加大了企業(yè)的人員費用，同時(shí)還無(wú)法對所有電機進(jìn)行看護。
2、人工檢測必競是有時(shí)間限制的，內不可能時(shí)刻不離人，那么在非檢測的時(shí)間內如果軸承損毀，導致轉子偏心，電機掃膛，燒毀電機的事故就無(wú)法避免了普通電機由變頻器驅動(dòng)時(shí)，壽命大幅度縮短，嚴重時(shí)，幾個(gè)月就出現定子繞組損壞。
由此導致的停產(chǎn)給企業(yè)造成巨大的損失。
公司時(shí)刻準備為客戶(hù)提供快捷有效的服務(wù)，愿與各界朋友同發(fā)展，共繁榮，真誠期待能與您合作，共創(chuàng )未來(lái)！
