因此异步电机里会出现许多谐波转矩,它们卜对电机产生种种不良影响。特别是致使低频旋转不均匀,引起振动和噪音。当然,高次谐波电流还会引起损耗的增加。
1、低频下旋转不均匀低频下,换流过程中转子电流过分衰减将引起转矩的脉动。若传动系统的机械惯性小,这时转矩的脉动会使电动机的旋转呈步进现象。从而限制了电动机使用的最低转速。在采用微机的PWM调制的调频调压系统试验中,发现f.<10赫时电动机振动加剧,并随着f:的继续降低,步进现象越来遴明显,因此不进一步采取措施,调速比不能超过20。为保证低频下旋转不F稳,需限制换流频率不能太低。
2、振动和噪音的增加电动机在广范围内变频调速,相应地逆变器供给的华波及高次谐波的频率也在广范围内变化。诸谐波使电动机的转矩发生脉动。如果和电抓某一部件发生共振,将出现强烈地振动和刺耳的噪音。为抑制振动和噪音,在设计电动机的结构时,应避免调速范围内出现共振点,增强零部件的刚性。从消灭振源着眼,如果逆变器不输出高次谐波,效果很好。例如采用正弦脉宽调制,较低次谐波可能被大大地削弱,甚至完全消除。
州3、损耗增加、定子铜耗:定子电流中含有的高次时间谐波,与正弦波电流相比,电流有效值增加,定子损耗增加。由于小型异步电机高次谐波电流引起的集肤效应可以忽略,所以可以不计电阻的增加以及它所引起铜耗的增力口。
转子铜耗:转子电流里也包含高次谐波。铸铝转子和铜棒转子高次谐波电流的集肤效应不能忽略。因为转子电流有效值和电阻均增加,使得转子铜耗大大增加,可能达到墓本铜耗的30%或更高。铁耗和杂散耗:高次谐波也会使铁耗和杂散损耗增加一些。
电动机的效率:前述种种损耗的增加,造成电动机总效率的降低。0.6kw电机的实测效率特性如图弓所示。与正弦波电源相比,逆变器供电时满载效率下降约2%,但轻载时效率下降很多。这是因为低频或空载时逆变器输出波形畸变更大,所以损耗增加更多,总效率降低更大。对此,设计专用电动机时,应予考虑。
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