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如果定子電壓波形中的高次諧波成分相對(duì)較低，像在6階梯波中那樣，諧波鐵損增加不會(huì)超過10%。如果鐵損和雜散損耗占電機(jī)總損耗的40%，則諧波損耗僅占電機(jī)總損耗的4%。摩擦損耗和風(fēng)阻損耗是不受影響的，因而電機(jī)的全部損耗增加小于20%。如果電機(jī)在50Hz正弦電源時(shí)的效率為90%，則由于諧波存在使電機(jī)效率只降低1%一2%。如果外加電壓波形的諧波成分明顯地大于6階梯波時(shí)的諧波成分，則電機(jī)的諧波損耗將大大增加，而且可能大于基波損耗。就是在6階梯波電源時(shí)，一個(gè)低漏抗的磁阻電機(jī)可能吸收一個(gè)很大的諧波電流，從而使電機(jī)的效率下降5%或更多。在這種情況下，為了滿意地運(yùn)行，就要使用12階梯波的逆變器，或采用六相的定子繞組。電機(jī)的諧波電流和諧波損耗實(shí)際上與負(fù)載無關(guān)，因此時(shí)間諧波的損耗大小實(shí)際上可以在空載情況下用正弦電源和非正弦電源進(jìn)行比較確定。以此來確定某種型式或某種結(jié)構(gòu)的電機(jī)效率下降的大致范圍。

氣隙中任何一點(diǎn)的總磁勢(shì)是基波和時(shí)間諧波磁勢(shì)的合成。對(duì)于一個(gè)三相6階梯電壓波形，氣隙中的磁密峰值比基波值約大10%，但是由時(shí)間諧波磁通引起的鐵損的增加是很小的。對(duì)于端部漏磁通和斜槽漏磁通產(chǎn)生的雜散損耗，在諧波頻率作用下將有所增加，這一點(diǎn)在非正弦供電時(shí)必須考慮：端部漏磁效應(yīng)在定子和轉(zhuǎn)子繞組中都存在，主要是漏磁通進(jìn)入端板引起的渦流損耗。由于定子磁勢(shì)和轉(zhuǎn)子磁勢(shì)間相位差的變化，在斜槽結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生斜槽漏磁通，其磁勢(shì)在端部大，在定轉(zhuǎn)子鐵心及齒中產(chǎn)生損耗。諧波分量大，電機(jī)損耗增加，效率降低。但是大多數(shù)靜止逆變器不產(chǎn)生低于5次的諧波，而高次諧波的幅值較小。這種波形的電壓對(duì)電機(jī)效率降低并不嚴(yán)重。對(duì)中等容量的異步電機(jī)進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比試驗(yàn)表明，其滿載有效電流比基波值約增加4%。如果忽略集膚效應(yīng)，則電機(jī)的銅損與總有效電流的平方成比例，諧波銅損為基波損耗的8%。考慮到由于集膚效應(yīng)使轉(zhuǎn)子電阻平均可增大3倍，因而電機(jī)的諧波銅損應(yīng)為基波損耗的24%。如果銅損占電機(jī)總損耗的50%，則諧波銅損使整個(gè)電機(jī)的損耗增加12%。鐵損的增加很難計(jì)算，因?yàn)樗茈姍C(jī)結(jié)構(gòu)和所用磁性材料的影響。當(dāng)忽略集膚效應(yīng)時(shí)，非正弦電流下的定子銅損與總電流有效值的平方成比例。如定子相數(shù)為m1，每相定子電阻為及R1，則總的定子銅損P1為把包括基波電流在內(nèi)的總定子電流有效值Irms代入上式，可得式中的第二項(xiàng)代表諧波損耗。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于諧波電流的存在和與之相應(yīng)的漏磁通的出現(xiàn)，使漏磁通的磁路飽和程度增加，因而勵(lì)磁電流增大，從而使電流的基波成分也加大。但對(duì)于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其交流電阻卻因集膚效應(yīng)而大大增加。特別是深槽的籠形轉(zhuǎn)子尤為嚴(yán)重。正弦波電源下的同步電機(jī)或磁阻電機(jī)，由于定子空間諧波磁勢(shì)很小。在轉(zhuǎn)子表面繞組中引起的損耗可忽略不計(jì)。當(dāng)同步電機(jī)在非正弦電源下運(yùn)行時(shí).時(shí)間諧波磁勢(shì)感應(yīng)出轉(zhuǎn)子諧波電流，就像接近其基波同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行的異步電機(jī)那樣。反向旋轉(zhuǎn)的5次諧波磁勢(shì)和正向旋轉(zhuǎn)的7次諧波磁勢(shì)都將感應(yīng)出6倍于基波頻率的轉(zhuǎn)子電流，在基波頻率為50Hz時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率為300Hz。同樣，第11次和第13次諧波感應(yīng)出12倍于基波頻率，即600HZ的轉(zhuǎn)子電流。在這些頻率下，轉(zhuǎn)子的實(shí)際交流電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直流電阻。轉(zhuǎn)子電阻實(shí)際增大多少取決于導(dǎo)體截面和布置導(dǎo)體的轉(zhuǎn)子槽的幾何形狀。通常的長(zhǎng)寬比為4左右的銅導(dǎo)體，在50Hz時(shí)交流電阻與直流電阻之比為1.56，在300Hz時(shí)比值約為2.6;600Hz時(shí)比值約為3.7。頻率更高時(shí)，此比值隨頻率的平方根成比例增加。變頻電源的整個(gè)電路由交流一直流一交流一濾波等部分構(gòu)成，因此它輸出的電壓和電流波形均為純正的正弦波,非常接近理想的交流供電電源。可以輸出世界任何國家的電網(wǎng)電壓和頻率。而變頻器是由交流一直流一交流（調(diào)制波）等電路構(gòu)成的,變頻器標(biāo)準(zhǔn)叫法應(yīng)為變頻調(diào)速器。其輸出電壓的波形為脈沖方波,且諧波成分多,電壓和頻率同時(shí)按比例變化,不可分別調(diào)整,不符合交流電源的要求。原則上不能做供電電源的使用,一般僅用于三相異步電機(jī)的調(diào)速。抗干擾措施：對(duì)于通過輻射方式傳播的干擾信號(hào)，主要通過布線以及對(duì)放射源和對(duì)被干擾的線路進(jìn)行屏蔽的方式來削弱。對(duì)于通過線路傳播的干擾信號(hào)，主要通過在變頻器輸入輸出側(cè)加裝濾波器，電抗器或磁環(huán)等方式來處理。具體方法及注意事項(xiàng)如下：磁環(huán)可以在變頻器輸入電源線和輸出線上使用，具體方法為：輸入線一起朝同一方向繞4圈，而輸出線朝同一方向繞3圈即可。繞線時(shí)需注意，盡量將磁環(huán)靠近變頻器。在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過大的起動(dòng)電流（6～7倍額定電流），由于變頻器切斷過電流，電機(jī)不能起動(dòng)。基本上不能用。對(duì)于調(diào)速器開關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀輔助繞組；對(duì)于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相，但對(duì)于小容量的，也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器，由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動(dòng)，作為對(duì)策，請(qǐng)將電容器拆除后運(yùn)轉(zhuǎn)，至于改善功率因數(shù)，在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。對(duì)于小容量也有無冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種，風(fēng)的方向是從下向上，所以裝設(shè)變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有，變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí)，由電扇停止檢測(cè)或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測(cè)進(jìn)行保護(hù)。正弦濾波器允許變頻器使用較長(zhǎng)的電機(jī)電纜運(yùn)行，也適用于在變頻器與電機(jī)之間有中間變壓器的回路。

保護(hù)功能可分為以下兩類：檢知異常狀態(tài)后自動(dòng)地進(jìn)行修正動(dòng)作，如過電流失速防止，再生過電壓失速防止。檢知異常后電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號(hào)，使電機(jī)自動(dòng)停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時(shí)停電保護(hù)等。用離合器連接負(fù)載時(shí)，在連接的瞬間，電機(jī)從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化，流過的大電流導(dǎo)致變頻器過電流跳閘，不能運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)起動(dòng)時(shí)將流過和容量相對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電流，電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機(jī)容量大時(shí)此壓降影響也大，連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷，因而有時(shí)保護(hù)功能（IPE）動(dòng)作，造成停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

從上圖中可以看出，MODBUS寄存器信息地址的起始地址為0001（十進(jìn)制數(shù)）.信息幀地址從上圖中可以看出起始地址為0000H（十六進(jìn)制數(shù)），因此我們可以得到以下幾個(gè)地址：

控制命令：2000H對(duì)應(yīng)modbus信息地址48193（4表示類型：對(duì)應(yīng)功能碼03/06）

設(shè)置頻率：2001H對(duì)應(yīng)modbus信息地址48194

讀取輸出頻率：2103H對(duì)應(yīng)modbus信息地址48452

讀取輸出電流：2104H對(duì)應(yīng)modbus信息地址48453

讀取輸出電壓：2106H對(duì)應(yīng)modbus信息地址48455

今天跟大家分享一個(gè)有關(guān)于MODBUS通信的知識(shí)，使用觸摸屏不經(jīng)過PLC，直接對(duì)變頻器或是儀表進(jìn)行監(jiān)控：這里面我們選擇用西門子的SMART 700IE的觸摸屏及臺(tái)達(dá)VFD_M的變頻器為例給大家進(jìn)行介紹。需要完成這樣的一個(gè)控制，需要掌握以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)：在通信驅(qū)動(dòng)選擇處選擇Midcon MODBUS的通信驅(qū)動(dòng)，在參數(shù)設(shè)置處設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，這些參數(shù)需要與變頻器中的參數(shù)的設(shè)置一直（數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位、波特率、站號(hào)等參數(shù)）。變量地址的建立極為重要，我們需要把信息幀中的地址，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的modbus寄存器信息地址（觸摸屏中只認(rèn)modbus寄存器信息地址，不人信息幀中的數(shù)據(jù)地址，因此需要轉(zhuǎn)換）。建立變量地址，我們需要了解下面幾個(gè)知識(shí)MODBUS寄存器信息地址，根據(jù)功能碼的不同，可以分為0XXX、1XXXX、3XXXX、4XXXX四種類型。因此我們需要把數(shù)據(jù)信息幀的地址轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的modbus寄存器地址西門子G120C系列緊湊型變頻器西門子G120C系列緊湊型變頻器