電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)低頻特性

1、諧波剖析

        由變頻器構(gòu)成的調(diào)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(zhuǎn)矩，并將發(fā)作6倍于基波頻率的脈動轉(zhuǎn)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(fā)作空間負序的磁勢和磁場，這個磁場的轉(zhuǎn)速n51 為基波電流所發(fā)作磁場的轉(zhuǎn)速n11 的5 倍，而且沿著與基波磁場相反的方向旋轉(zhuǎn)，因為電動機轉(zhuǎn)速必定，并假定接近n11，這么由5 次諧波磁勢在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)出6倍于基波頻率的轉(zhuǎn)子電流，此電流與氣隙基波磁勢的合成作用發(fā)作6 倍于基波頻率的脈動轉(zhuǎn)矩。

        7次諧波所發(fā)作的磁場與基波同相序，但它所發(fā)作的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速7 倍于基波旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，故相應(yīng)轉(zhuǎn)子電流諧波與氣隙主磁場的相對轉(zhuǎn)速也是6 倍于基波頻率，也發(fā)作一個6倍于基波頻率的脈動轉(zhuǎn)矩。

        以上兩個6倍于基波頻率的脈動轉(zhuǎn)矩一同使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)作脈動，雖然其平均值為零，但脈動轉(zhuǎn)矩使電動機轉(zhuǎn)速不均勻，在低頻運轉(zhuǎn)時影響最大。

2、準方波方法下脈動轉(zhuǎn)矩的發(fā)作

        分別設(shè)鬃1、鬃2為定子磁鏈及轉(zhuǎn)子磁鏈的空間矢量，在穩(wěn)態(tài)準方波（QSW）運轉(zhuǎn)方法時（橋中晶閘管用180毅電角脈沖觸發(fā)），鬃1 在輸出周期內(nèi)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(zhuǎn)方法下鬃1和鬃2運動是接連的，但它們有嚴重的差異，當(dāng)矢量鬃2以穩(wěn)定定子電壓角速度棕1 旋轉(zhuǎn)時，矢量鬃1以穩(wěn)定的線速度沿正六邊形周邊運轉(zhuǎn)，矢量鬃1 線速度穩(wěn)定致使其角速度的改變，進而導(dǎo)致鬃1和鬃2的夾角啄改變，除此，當(dāng)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(dāng)電動機空載時，因為處于穩(wěn)態(tài)鬃1與鬃2的夾角啄與轉(zhuǎn)矩T在棕1t=0、仔/6、仔/3時為零，而當(dāng)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(dǎo)致低頻轉(zhuǎn)矩脈動，其頻率為定子電壓基波的6倍，當(dāng)電動機帶負載時對應(yīng)于一個穩(wěn)定的啄均值，低頻轉(zhuǎn)矩脈動將疊加于穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩均值之上。