变频器调速系统低频特性

1、谐波分析
由变频器构成的调速系统，由于变频器的非线性，电动机定子中除了基波电流外，还有各次谐波电流，由于高次谐波的存在，使电动机损耗和感抗增大，减少了cos渍，从而影响输出转矩，并将产生6倍于基波频率的脉动转矩。
以电流波形中的5 次、7 次谐波来分析，在三相电动机定子电流中的5 次谐波频率为f5=5f1（f1为基波电流频率），它在电动机气隙中产生空间负序的磁势和磁场，这个磁场的转速n51 为基波电流所产生磁场的转速n11 的5 倍，并且沿着与基波磁场相反的方向旋转，由于电动机转速一定，并假设接近n11，这样由5 次谐波磁势在转子内感应出6倍于基波频率的转子电流，此电流与气隙基波磁势的合成作用产生6 倍于基波频率的脉动转矩。
7次谐波所产生的磁场与基波同相序，但它所产生的旋转磁场转速7 倍于基波旋转磁场的转速，故相应转子电流谐波与气隙主磁场的相对转速也是6 倍于基波频率，也产生一个6 倍于基波频率的脉动转矩。
以上两个6 倍于基波频率的脉动转矩一起使电动机的电磁转矩发生脉动，虽然其平均值为零，但脉动转矩使电动机转速不均匀，在低频运行时影响最大。
2、准方波方式下脉动转矩的产生
分别设鬃1、鬃2为定子磁链及转子磁链的空间矢量，在稳态准方波（QSW）运行方式时（桥中晶闸管用180毅电角脉冲触发），鬃1 在输出周期内沿着正六边形的周边运动，鬃2 沿着与六边形同心的圆周运动。在准方波运行方式下鬃1和鬃2运动是连续的，但它们有重大的区别，当矢量鬃2以恒定定子电压角速度棕1 旋转时，矢量鬃1以恒定的线速度沿正六边形周边运行，矢量鬃1 线速度恒定导致其角速度的变化，进而引起鬃1和鬃2的夹角啄变化，除此，当鬃1 沿着六角形轨迹移动时其幅值在一定程度上也有变化。www.gdzrlj.com当电动机空载时，由于处于稳态鬃1与鬃2的夹角啄与转矩T在棕1t=0、仔/6、仔/3时为零，而当棕1t屹0、仔/6、仔/3 时，啄不为零，它与上面提到的鬃1幅值变化一起引起低频转矩脉动，其频率为定子电压基波的6倍，当电动机带负载时对应于一个恒定的啄均值，低频转矩脉动将叠加于恒定转矩均值之上。