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電動機變頻調速系統低頻特性
1、諧波剖析
由變頻器構成的調速體系,因為變頻器的非線性,電動機定子中除了基波電流外,還有各次諧波電流,因為高次諧波的存在,使電動機損耗和感抗增大,減少了cos漬,然后影響輸出轉矩,并將發作6倍于基波頻率的脈動轉矩。
以電流波形中的5 次、7 次諧波來剖析,在三相電動機定子電流中的5 次諧波頻率為f5=5f1(f1為基波電流頻率),它在電動機氣隙中發作空間負序的磁勢和磁場,這個磁場的轉速n51 為基波電流所發作磁場的轉速n11 的5 倍,而且沿著與基波磁場相反的方向旋轉,因為電動機轉速必定,并假定接近n11,這么由5 次諧波磁勢在轉子內感應出6倍于基波頻率的轉子電流,此電流與氣隙基波磁勢的合成作用發作6 倍于基波頻率的脈動轉矩。
7次諧波所發作的磁場與基波同相序,但它所發作的旋轉磁場轉速7 倍于基波旋轉磁場的轉速,故相應轉子電流諧波與氣隙主磁場的相對轉速也是6 倍于基波頻率,也發作一個6倍于基波頻率的脈動轉矩。
以上兩個6倍于基波頻率的脈動轉矩一同使電動機的電磁轉矩發作脈動,雖然其平均值為零,但脈動轉矩使電動機轉速不均勻,在低頻運轉時影響最大。
2、準方波方法下脈動轉矩的發作
分別設鬃1、鬃2為定子磁鏈及轉子磁鏈的空間矢量,在穩態準方波(QSW)運轉方法時(橋中晶閘管用180毅電角脈沖觸發),鬃1 在輸出周期內沿著正六邊形的周邊運動,鬃2 沿著與六邊形同心的圓周運動。在準方波運轉方法下鬃1和鬃2運動是接連的,但它們有嚴重的差異,當矢量鬃2以穩定定子電壓角速度棕1 旋轉時,矢量鬃1以穩定的線速度沿正六邊形周邊運轉,矢量鬃1 線速度穩定致使其角速度的改變,進而導致鬃1和鬃2的夾角啄改變,除此,當鬃1 沿著六角形軌跡移動時其幅值在必定程度上也有改變。
當電動機空載時,因為處于穩態鬃1與鬃2的夾角啄與轉矩T在棕1t=0、仔/6、仔/3時為零,而當棕1t屹0、仔/6、仔/3 時,啄不為零,它與上面說到的鬃1幅值改變一同導致低頻轉矩脈動,其頻率為定子電壓基波的6倍,當電動機帶負載時對應于一個穩定的啄均值,低頻轉矩脈動將疊加于穩定轉矩均值之上。
標簽:   電動機 變頻 調速 低頻