變頻器準方波方式下脈動轉距的產(chǎn)生

時間：2020-01-05

淺析變頻器的低頻特性
變頻器調(diào)速系統(tǒng)低頻特性
1、諧波分析
由變頻器構成的調(diào)速系統(tǒng)，由于變頻器的非線性，電動機定子中除了基波電流外，還有各次諧波電流，由于高次諧波的存在，使電動機損耗和感抗增大，減少了cosφ，從而影響輸出轉距，并將產(chǎn)生6倍于基波頻率的脈動轉距。
以電流波形中的5次、7次諧波來分析，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），它在電動機氣隙中產(chǎn)生空間負序的磁勢和磁場，這個磁場的轉速n51為基波電流所產(chǎn)生磁場的轉速n11的5倍，并且沿著與基波磁場反的方向旋轉，由于電動機轉速一定，并假設接近n11，這樣由5次諧波磁勢在轉子內(nèi)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產(chǎn)生6倍于基波頻率的脈動轉距。
7次諧波所產(chǎn)生的磁場與基波同相序，但它所產(chǎn)生的旋轉磁場轉速7倍于基波旋轉磁場；諧波；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，也產(chǎn)生一個6倍于基波頻率的脈動轉距。
以上兩個6倍于基波頻率的脈動轉距一齊使電動機的電磁轉距發(fā)生脈動，雖然其平均值為零，但脈動轉距使電動機轉速不均勻，在低頻運行時影響較大。
2、準方波方式下脈動轉距的產(chǎn)生

分別設ψ1、ψ2為定子磁鏈及轉子磁鏈的空間矢量，在穩(wěn)態(tài)準方波（QSW）運行方式時（橋中晶閘管用1800電角脈沖觸發(fā)）ψ1在輸出周期內(nèi)沿著正六邊形的周邊運動。ψ2沿著與六邊形同心的圓周運動，在準方波運行方式下ψ1和ψ2運動是連續(xù)的，但它們且有重大的區(qū)別，當矢量ψ2以恒定定子電壓角速度W1旋轉時，矢量ψ1以恒定的線速度沿正六邊形周邊運行，矢量ψ1線速度恒定導致其角速度的變化，進而引起ψ1和ψ2的夾角δ變化，除此，當ψ1沿著六角形軌跡移動時其幅值在一定程度上也有變化。當電動機空載時，由于處于穩(wěn)態(tài)ψ1與ψ2的夾角與轉距T在W1t=0、π/6、π/3時為零，而當W1T≠0、π/6、π/3時，δ不為零，它與上面提到的ψ1幅值變化一起引起低頻轉距脈動，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恒定的δ均值，低頻轉距脈動將疊加于恒定轉距均值之上。

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