1、諧波分析
由變頻器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng),由于變頻器的非線(xiàn)性,電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)損耗和感抗增大,減少了cos漬,從而影響輸出轉(zhuǎn)矩,并將產(chǎn)生6倍于基波頻率的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
以電流波形中的5 次、7 次諧波來(lái)分析,在三相電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)氣隙中產(chǎn)生空間負(fù)序的磁勢(shì)和磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n51 為基波電流所產(chǎn)生磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n11 的5 倍,并且沿著與基波磁場(chǎng)相反的方向旋轉(zhuǎn),由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定,并假設(shè)接近n11,這樣由5 次諧波磁勢(shì)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(shì)的合成作用產(chǎn)生6 倍于基波頻率的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
7次諧波所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與基波同相序,但它所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速7 倍于基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速,故相應(yīng)轉(zhuǎn)子電流諧波與氣隙主磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)速也是6 倍于基波頻率,也產(chǎn)生一個(gè)6 倍于基波頻率的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
以上兩個(gè)6 倍于基波頻率的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩一起使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生脈動(dòng),雖然其平均值為零,但脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻,在低頻運(yùn)行時(shí)影響最大。
2、準(zhǔn)方波方式下脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生
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(zhǔn)方波(qsw)運(yùn)行方式時(shí)(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(yùn)動(dòng),鬃2 沿著與六邊形同心的圓周運(yùn)動(dòng)。在準(zhǔn)方波運(yùn)行方式下鬃1和鬃2運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的,但它們有重大的區(qū)別,當(dāng)矢量鬃2以恒定定子電壓角速度棕1 旋轉(zhuǎn)時(shí),矢量鬃1以恒定的線(xiàn)速度沿正六邊形周邊運(yùn)行,矢量鬃1 線(xiàn)速度恒定導(dǎo)致其角速度的變化,進(jìn)而引起鬃1和鬃2的夾角啄變化,除此,當(dāng)鬃1 沿著六角形軌跡移動(dòng)時(shí)其幅值在一定程度上也有變化。當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí),由于處于穩(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(shí)為零,而當(dāng)棕1t屹0、仔/6、仔/3 時(shí),啄不為零,它與上面提到的鬃1幅值變化一起引起低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),其頻率為定子電壓基波的6倍,當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載時(shí)對(duì)應(yīng)于一個(gè)恒定的啄均值,低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)將疊加于恒定轉(zhuǎn)矩均值之上。