关于必要的转矩降额和由谐波激发的振荡转矩,了解电机电压(在电压源变频器的情况下)或电机电流(在电流源变频器的情况下)的频谱是很重要的。图1显示了电流源变频器驱动情况下电机相电流的典型波形。所产生的谐波阶为n = 5;7;11;13…相对谐波含量受换相时间间隔的影响,换相时间间隔在不同的驱动器中可能有所不同
图1、由电流源变频器供电的电机(三角形连接绕组)相电流波形i相
在电压源变频器供电的情况下,由于不同电压源变频器使用不同调制类型,因此,不可能对谐波的影响作出全局统一声明。为了明确说明,必须知道变频器输出电压的谐波含量,并研究其对电机的影响。在大多情况下,采用同步和异步调制模式的载波调制电压源变频器,产生频率:
图2、由开关频率为30f1的电压源变频器供电的电机线电压波形uLL
其中ks = 1, 2 ,3…, k1= 1, 2, 4, 5 ,7…分别为开关频率fs和工作频率f1的倍数。
该公式也适用于具有空间失量调制的变频器。无预设开关频率的无载波调制的变频器在实际应用中也存在,其输出电压的频谱特征是宽频带随机噪声无特定的频率噪声尖峰。使用脉冲调制的变频器,低频谐波的含量低,谐波主要出现在开关频率附近且出现在相对较高的频率值处,而电机绕组电感影响不大。
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