变频器导致电机发热的三大原因及解决措施

 

　　一、谐波电流导致附加损耗

 

　　变频器通过PWM（脉冲宽度调制）方式输出电压，其输出波形的正弦波，而是含有丰富谐波成分的脉冲序列。这些谐波电流在电机定子绕组和转子中会产生额外的铜耗和铁耗，使电机总损耗增加，从而导致温升升高。

 

　　解决措施：可在变频器输出侧加装输出电抗器或du/dt滤波器，有效抑制谐波分量。对于要求较高的场合，可选用正弦波滤波器，使输出电压波形接近正弦波。此外，选择高品质的设备，其PWM控制算法更优，谐波含量相对较低。

 

　　二、低频运行时散热不足

 

　　电机通常自带的风扇与转子同轴，转速随电机转速变化而变化。当变频器驱动电机在低频（如20Hz以下）运行时，风扇转速降低，冷却风量大幅减少，散热能力急剧下降。而电机此时的电流未必很小，发热量依然可观，导致热量无法及时散出。

 

　　解决措施：对于长期低速运行的工况，应改用独立供电的强制风冷电机，其冷却风扇由独立电源驱动，始终保持额定转速和风量。此外，也可选用变频专用电机，其散热设计考虑了低速运行的需要，散热筋和风扇均有优化。

 

　　三、载波频率设置不当

 

　　它的载波频率直接影响输出波形的质量。载波频率过低时，电流波形粗糙，谐波增大，电机发热加剧；载波频率过高时，虽然波形改善，但变频器IGBT开关损耗增加，同时电机内部高频寄生电流也会带来附加发热，且高频脉冲对电机绝缘不利。

 

　　解决措施：应根据实际工况合理设置载波频率。一般情况下，载波频率设为电机额定频率的6-12倍即可满足要求。大功率电机可适当降低载波频率以减少开关损耗；静音要求高的场合可适当提高，但需注意电机温升。大多具备自动载波调整功能，可根据负载和温度动态调节。