1、低壓變頻器載波頻率概述

對(duì)電壓≤500V的變頻器，當(dāng)今幾乎都采用交—直—交的主電路，其控制方式亦選用正弦脈寬調(diào)制即SPWM，它的載波頻率是可調(diào)的，一般從1-15kHz，可方便地進(jìn)行人為選用。但

在實(shí)際使用中不少用戶只是按照變頻器制造單位原有的設(shè)定值，并沒(méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，因而造成因載波頻率值選擇不當(dāng)，而影響正確，感覺(jué)的有效工作狀態(tài)，因此在變頻器使用過(guò)程中如何來(lái)正確選擇變頻器的載波頻率值亦是重要的事。本文就此提供應(yīng)該從以下諸方面來(lái)考慮，并正確選擇載波頻率值的依據(jù)。

2、載波頻率與變頻器功耗

功率模塊IGBT的功率損耗與載波頻率有關(guān)，且隨載波頻率的提高、功率損耗增大，這樣一則使效率下降，二則是功率模塊發(fā)熱增加，對(duì)運(yùn)行是不利的，當(dāng)然變頻器的工作電壓越高，影響功率損耗亦加大。載波頻率越大，變頻器的損耗越大，輸出功率越小。如果環(huán)境溫度高，逆變橋上下兩個(gè)逆變管在交替導(dǎo)通過(guò)程中的死區(qū)將變小，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致橋臂短路而損壞變頻器。

3、載波頻率與環(huán)境溫度

當(dāng)變頻器在使用時(shí)載波頻率要求較高，而且環(huán)境溫度亦較高的情況下，對(duì)功率模塊是非常不利的，這時(shí)對(duì)不同功率的變頻器隨著使用的載波頻率的高低及環(huán)境溫度的大小，對(duì)變頻器的允許恒輸出電流要適當(dāng)?shù)慕档?，以確保功率模塊IGBT安全、可靠、長(zhǎng)期地運(yùn)行。

4、載波頻率與電動(dòng)機(jī)功率

電動(dòng)機(jī)功率大的，相對(duì)選用載波頻率要低些，目的是減少干擾（對(duì)其它設(shè)備使用的影響），一般都遵守這個(gè)原則，但不同制造廠具體值亦不同的。例，日本有下列關(guān)系供參考載波頻率15kHz10kHz5kHz

電動(dòng)機(jī)頻率≤30kW37-100kW185-300kW例，芬蘭VACON載波頻率1-16kHz1-6kHz電動(dòng)機(jī)功率≤90kW110-1500kW例，深圳安圣（原華為）載波頻率6kHz3kHz1kHz

電動(dòng)機(jī)功率5.5-22kW30-55kW75-200kW

例，成都佳靈公司JP6C-T9系列

載波頻率2-6kHz2-4kHz

電動(dòng)機(jī)功率0.75-55kW75-630kW

5、載波頻率與變頻器的二次出線（U，V，W）長(zhǎng)度

載波頻率15kHz10kHz5kHz1kHz

線路長(zhǎng)度《50M》50-100M》100-150M》150-200M

6、載波頻率對(duì)變頻器輸出電流的影響

眾所周知變頻器的逆變（DC/AC變換）部分是由IGBT通過(guò)正弦脈寬調(diào)制SPWM后，通過(guò)電機(jī)繞組，形成呈正弦波的電流波形。那么載波頻率的大小、直接影響電流波形的好壞程度，以及干擾的大小，而且載波頻率的大小是較為敏感和直接的，所以在運(yùn)行過(guò)程中首先要正確選擇載波頻率值的大小后，然后再考慮附加各種抑制諧波裝置，例AC電抗器、DC電抗器、濾波器、另序電抗器，及安裝布線、接地等措施，這樣處理是較合理的、更有效的，切不可本未倒置來(lái)處理問(wèn)題，這是很重要的原則。當(dāng)載波頻率高時(shí)，電流波形正弦性好，而且平滑。這樣諧波就小，干擾就小，反之就差，當(dāng)載波頻率過(guò)低時(shí)，電機(jī)有效轉(zhuǎn)矩減小，損耗加大，溫度增高的缺點(diǎn)，反之載波頻率過(guò)高時(shí)，變頻器自身?yè)p耗加大，IGBT溫度上升，同時(shí)輸出電壓的變化率dv/dt增大，對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣影響較大。

（1）運(yùn)行頻率越高，則電壓波的占空比越大，電流高次諧波成份越小，即載波頻率越高，電流波形的平滑性越好；

（2）載波頻率越高，變頻器允許輸出的電流越??；

（3）載波頻率越高，布線電容的容抗越?。ㄒ?yàn)閄c=1/2πfC），由高頻脈沖引起的漏電流越大。