空間矢量調制技術使防爆電機保持“涼爽”

    2003年，著名的ATEX防爆指令在歐洲得到廣泛推行（2003年6月30日，著名的歐州ATEX防爆指令94/9/EC已進入強制執行階段。該指令規定了爆炸性環境下使用的電氣及非電氣設備必須履行ATEX防爆檢驗程序，并通過CE認證后才能投放歐洲市場。），其重要原因之一是制造業各部門危險區域的不斷增加。最近一項評估結果顯示，約50％的工業部門存在至少一塊某種類型的危險區域。
隨著危險區域的增加和人們安全意識的增強，各工業部門內防爆電機的使用量也不斷增長，市場對防爆電機調速也提出了更高的要求。大多數情況下， VFD（變速驅動設備）安裝在危險區域外，這通常是出于安全考慮，即危險區內通常只有電機和電纜，盡量少放置變速驅動設備。另一個原因是成本：適用于爆炸性環境的VFD/電機套件價格昂貴，而且在當今充滿激烈競爭的制造業市場，設備隨時可能淘汰。
雖然將逆變器及其輔助設備安裝在爆炸區以外可以滿足安全要求，但確無法克服使用變速驅動導致的電機溫度過高問題。這是由于VFD的輸出為非正弦，將不斷增加電機損耗。
過去，多數的防爆電機在正弦供電時能夠正常運轉，使用VFD后便不能正常工作，原因在于逆變器的非正弦將使電機脫離正確的運行參數。現在，電機制造商通常在正弦和非正弦供電兩種情況下對電機進行評估，但這并不意味著發熱問題已經得到解決，無非是問題變得公開，用戶可以心中有數。
    更嚴重的是，VFD的使用對電機的冷卻極為不利，這有悖于防爆電機的初衷——除非采取有效的輔助冷卻措施。這是因為當逆變器驅動電機減速時，流經電機的氣流量也會減少。自然風冷效果變差，導致由于諧波引起的電機發熱問題進一步惡化；這兩個因素致使電機在減速時，溫度迅速提升。
    因此，廠商有必要選擇適當的標準，對電機的溫度情況進行計算或測試。具體方案之一是在電機繞組內使用熱敏電阻。當溫度過高，熱敏電阻的輸出將觸發繼電器動作，迅速切除電機電源。
    近期巴西WEG公司作過一次全面測試，其結果證實了這一觀點。他們將自己生產的電機與WEG最新的CF W-09 VFD及其他廠商的驅動器分別組合，第一項測試是電機溫升（△t）。結果顯示，與其他VFD相比，使用WEG驅動器時電機的△t要小11％。由于溫度將直接影響電機的壽命，因此，這一點對延長電機的使用期極為重要。溫升的減少，得益于CFW-09所采用的空間矢量調制（SVM）技術。
    SVM能產生優化的PWM波形，減少因諧波引起的電機損耗，從而降低了電機溫度，延長了使用壽命。
    SVM采用了“在線”死區補償功能，通過校正PWM脈沖，使電壓波形得到優化。該技術減少了低速下的轉矩脈動，同時使電機在空載或輕載下的運轉更加平滑，避免了電流及轉速波動。在WEG進行的總功效測試中，應用SVM技術帶來的好處也非常明顯。WEG電機與WEG VSD組合，總功效約為97％，再次位居第一。結果表明，即使在偏心負載下，仍能保持這樣高的效率。