為何開關(guān)頻率越高，變頻器輸出波形質(zhì)量越好？

開關(guān)頻率越高，變頻器輸出波形質(zhì)量越好的主要原因有以下幾點(diǎn)：

1.減小開關(guān)電壓躍變時(shí)間：開關(guān)頻率越高，每一個(gè)開關(guān)周期的時(shí)間間隔越小，因此開關(guān)電壓的躍變時(shí)間也相應(yīng)減小。開關(guān)電壓躍變時(shí)間長會(huì)導(dǎo)致電壓波形出現(xiàn)較大的上升或下降時(shí)間，從而引發(fā)更高的諧波含量。而減小開關(guān)電壓躍變時(shí)間可以有效降低諧波含量，提高波形質(zhì)量。

2.減小開關(guān)損耗：開關(guān)頻率越高，開關(guān)管的開關(guān)次數(shù)就越多，所以開關(guān)管的平均開啟時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間都會(huì)減小。相比較較低開關(guān)頻率下，較高開關(guān)頻率可以減少開關(guān)管的開啟和關(guān)斷損耗，提高變頻器的效率。

3.減小輸出電流紋波：開關(guān)頻率越高，變頻器的輸出電流紋波越小。這是因?yàn)檩^高的開關(guān)頻率可以提供更多的開關(guān)周期，從而實(shí)現(xiàn)電流的更加連續(xù)和平滑。相比低頻時(shí)的突變，高頻率時(shí)的輸出電流更加接近恒定數(shù)值，減小了對(duì)電動(dòng)機(jī)的電磁干擾，提高了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩平滑性。

4.提高變頻器的響應(yīng)速度：開關(guān)頻率越高，變頻器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度越快。開關(guān)動(dòng)作更頻繁，變頻器能夠更快地對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化進(jìn)行響應(yīng)。因此，高開關(guān)頻率能夠使得變頻器輸出的波形更加平穩(wěn)，減小了轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，提高了系統(tǒng)的控制精度。

5.減小電機(jī)噪音和振動(dòng)：開關(guān)頻率越高，減小了PWM調(diào)制電路的開關(guān)干擾噪音和電機(jī)的振動(dòng)。在高頻下，開關(guān)動(dòng)作速度更快，干擾噪音頻率增加，但功率減小，因此噪音幅值減小。同時(shí)，高頻下電機(jī)產(chǎn)生的高次諧波會(huì)被其自身的低通特性濾除，減小了電機(jī)的諧波振動(dòng)現(xiàn)象。

需要注意的是，雖然高開關(guān)頻率可以提高變頻器輸出波形質(zhì)量，但也存在一些限制。如：高頻率時(shí)開關(guān)損耗會(huì)增加，對(duì)于一些功率較大或要求高效率的應(yīng)用，需要綜合考慮開關(guān)損耗和波形質(zhì)量的平衡。此外，高頻時(shí)變頻器的設(shè)計(jì)和制造成本也可能增加。因此，在選擇變頻器開關(guān)頻率時(shí)，需要結(jié)合具體應(yīng)用需求和成本效益進(jìn)行合理選擇。