载波频率

说到载波频率或许有的人还不是很了解，到底这个载波频率是什么呢？下面小编提供的一些关于载波频率的资料供大家分享一下。

载波频率的基本定义

在信号传输的过程中，并不是将信号直接进行传输，而是将信号与一个固定频率的波进行相互作用。这个过程称为加载，这样的一个固定频率的波称为载波频率。

严格的讲，就是把一个较低的信号频率调制到一个相对较高的频率上去，这被低频调制的较高频率就叫载波频率，也叫基频。

变频器的载波频率

变频器的载波频率就是决定逆变器的功率开关器件（如：IGBT）的开通与关断的次数的频率

它主要影响以下几方面：

1、功率模块IGBT的功率损耗与载波频率有关，载波频率提高，功率损耗增大，功率模块发热增加，对变频器不利。
 
2、载波频率对变频器输出二次电流的波形影响：
 
当载波频率高时，电流波形正弦性好，而且平滑。这样谐波就小，干扰就小，反之就差，当载波频率过低时，电机有效转矩减小，损耗加大，温度增高的缺点，反之载波频率过高时，变频器自身损耗加大，IGBT温度上升，同时输出电压的变化率dv/dt增大，对电动机绝缘影响较大。
 
3、载波频率对电动机的噪音的影响：载波频率越高电动机的噪音相对越小。

4、载波频率与电动机的发热：载波频率高电动机的发热也相对较小。

在实际使用中要综合以上各点，合理选择变频器的载波频率。一般电动机功率越大，载率选项得越小。

载波频率对变频器及电机的影响

1、载波频率对变频器输出电流的影响

（1）载波频率越高，变频器允许输出的电流越小；
（2）载波频率越高，布线电容的容抗越小（因为Xc=1/2πfC），由高频脉冲引起的漏电流越大。
（3）运行频率越高，则电压波的占空比越大，电流高次谐波成份越小，即载波频率越高，电流波形的平滑性越好；

2、载波频率对电机的影响

载波频率越高，电机的振动越小，运行噪音越小，电机发热也越少。但载波频率越高，谐波电流的频率也越高，电机定子的集肤效应也越严重，电机损耗越大，输出功率越小。

3、载波频率对变频器自身的影响

载波频率越大，变频器的损耗越大，输出功率越小。如果环境温度高，逆变桥上下两个两个逆变管在交替导通过程中的死区将变小，严重时可导致桥臂短路而损坏变频器。

4、载波频率对其它设备的影响

载波频率越高，高频电压通过静电感应，电磁感应，电磁辐射等对电子设备的干扰也越严重。

载波频率与电动机的发热

由于逆变器采用正弦脉宽调制后其电流输出波形是近似正弦波，谐波分量见图，必定有各次谐波产生，以及波形不够光滑，有毛刺出现，势必造成输出电流的增加，有时可达10％。而发热与电流的二次方′成正比，因此在相同工作频率、相同负载下，使用变频器后电动机的温升会略高些。


为减少这部分损耗，要尽可能使载波频率值大些，或选用变频电动机，具体解决办法是：

1）选用变频电动机。
2）尽可能选用较高载波频率，以改善输出电流波形。
3）加装输入、输出AC电抗器或有源滤波器等。
4）变频器的工作频率低于20Hz时，如有较大的负载运行，电动机输出轴后应再加装一级减速器，以提高工作频率，增大输出转矩，满足负载和变频器的使用要求。同时，电动机的振动、噪声、发热、工作频率、载波频率几方面也都合理地得以解决。

载波频率对电动机噪声的影响

电动机的噪声来自通风噪声、电磁噪声、机械噪声三个方面，对通风和机械噪声在此姑且不谈，只就使用变频器后的电磁噪声问题作如下分析。

变频器的输出电压、电流中含有一定分量的谐波，使电动机气隙的谐波磁通增加，所以噪声变大。其特征为：

1）噪声与载波频率大小有直接关系，当载波频率高时相对噪声就大。
2）由于变频器输出的较低谐波分量与转子固有频率的谐振，使转子固有频率附近的噪声增大。
3）由于变频器输出的谐波使铁心、机壳、轴承座等产生的谐振，在固有频率附近的噪声增大。
4）采用专用的变频电动机，在相同运行参数时能降低噪声6～10dB。
5）经测试得到，当电动机在变频运行时，比工频时噪声只大2dB，可见影响不很大，其绝对值约在70dB。