变频器导致电机啸叫的原因分析及3大解决方案分享

        2025年的春节假期期间，青岛绿波杰能也接到了数十位朋友的电话，来询问青岛绿波杰能关于一些谐波干扰等方面的问题，其中，有好几位朋友就就遇到了电机啸叫的问题。他们的观点是出奇的一致，一致认为电机的啸叫问题就一定是变频器导致的。其实，根据青岛绿波杰能20多年处理变频器谐波干扰问题的经验，这个电机啸叫问题，还真的不一定就是变频器谐波导致的，还有可能是电机的制造/工艺问题，也有可能是电机的安装存在瑕疵等等。

一、如何判断电机啸叫到底是变频器原因导致的

       根据青岛绿波杰能20多年治理变频器谐波的经验，可以采用如下步骤来判断电机啸叫到底是不是变频器引起的：

1、修改变频器参数中的控制方式，将其设置为“V/F控制方式”；

2、修改变频器参数中的停车方式，将其设置为“自由停车”；

3、启动变频器，并变频器的运行频率达到设定的“上限频率”；

4、按下变频器的停机键，让电动机处于自由停机状态；

5、注意观察电动机停机过程。

1）如果在自由停车过程中，电动机的啸叫声或震动依然存在，那就证明不是变频器的问题，而是电机的制作/工艺或者是安装瑕疵导致的；

2）如果在自由停车过程中，电机运行平稳，没有啸叫声，那是变频器的问题了。

二、变频器导致电机啸叫的原因

       根据青岛绿波杰能从事变频器谐波治理20多年的经验，导致电机啸叫的原因，有如下3个方面：

1、边带谐波

       边带谐波是指在电力电子设备（如变频器）的输出中，除了基波成分外，还存在的以载波频率为中心，左右镜像辐射而出的高频谐波成分‌。边带谐波中的高次谐波产生的高次谐波磁场会产生附加的转矩，使得电机产生明显的振动和尖锐的噪音；除此之外，高次谐波使得电动机的机械寿命、绝缘寿命大大缩短。

变频器输出端电压波形实测图——青岛绿波杰能

2、功率开关调制脉冲频率

       当变频器的功率开关调制脉冲频率提高时，虽然可以使得输出的电流更接近正弦波，但谐波仍然存在。这些谐波会导致电机的输入电压畸变，定、转子电动势的高次谐波进一步增大，使得相电动势严重畸变，进而引发电机的啸叫声‌。

3、PWM（脉冲宽度调制）技术

       PWM（脉冲宽度调制）技术也可能引起电机的啸叫声。PWM引起的电机啸叫声在噪音或瀑布图上呈现出明显的伞状图特征，这是因为噪音的阶次线以PWM载波频率为中心，左右镜像辐射而出‌。这种伞状噪声正是由电机电控边带的谐波所产生的。

三、解决变频器导致的电机啸叫问题的解决方案

       为了减小这种由谐波引起的电机啸叫声，可以采取如下措施。

1、适当提高IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的开关频率，但需要注意过高的开关频率会增加IGBT上的损耗，此时需要对变频器进行降容处理；

2、可以优化变频器的载波频率设置，但需要根据现场的实际情况进行调整，以避免对其他设备造成干扰‌。

3、选装合适的滤波器件，如变频器专用输出滤波器、变频器专用输出电抗器、Du/Dt滤波器、正弦波滤波器等等。

       综上所述，电机电控边带的谐波确实会产生伞状噪声，并引起电机的啸叫声。通过合理的参数设置、优化参数、滤波等措施，可以有效减小这种噪声的影响。

MLAD-VR-SC变频器专用输出电抗器——青岛绿波杰能