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单相电机变频调速逆变电压谐波
编辑:admin 来源:未知 点击: 发布日期: 2021-01-23 14:07
信息摘要:
随着PWM技术的展开,调速性能得到很大进步,从而呈现了交流变频电动机与SPWM装置构成的新型交流变频调速系统,并普遍应用在恒转矩调速和驱动水泵、风机等递加转矩的场所[1]。这种SP...
随着PWM技术的展开,调速性能得到很大进步,从而呈现了交流变频电动机与SPWM装置构成的新型交流变频调速系统,并普遍应用在恒转矩调速和驱动水泵、风机等递加转矩的场所[1]。这种SPWM正弦脉宽调制技术,固然大大抑止了低次谐波,降低了电动机的脉动转矩,扩展了单相电机低速下平稳运转的范围,但逆变器的输出电压波形中含有较高的谐波重量,特别是在输出电压较低时,谐波幅值常常可抵达与基波相近的程度。关于负载感应电动机,由于高次谐波的存在,定转子会由于集肤效应惹起损耗增加,运转时产生电磁振动和噪声[1]。因此较准确的分析谐波,对变频电机的设计具有重要的理想意义。
本文针对这些理论问题,应用自然采样法和规则采样法,根据贝塞尔函数和傅立叶变换方法,对逆变电路输出电压信号从理论上中止分析。2采样方法引见双极性SPWM波形如图1所示。SPWM法可用于同步式,也可用于非同步式。在用于非同步式时,SPWM调制在调制波的各周期内所包含的脉冲方式没有重复性,因此无法以调制波角频率s为基准。用傅立叶级数把它合成为调制波角频率倍数的谐波,而采用以载波的角频率c为基准,调查其边频带谐波的分布情况是比较适合的,这就是采用双重傅立叶级数的分析法,这样的谐波分析法,对同步式也正确[2]。图1双极性二阶SPWMSPWM波形的产生方法有模拟方法和数字方法。但模拟电路结构复杂,难以完成精确的控制。微机控制技术的展开使得App生成SPWM波形变得比较容易。而且,不同的采样方法对谐波的产生有不同的影响,下面从两种不同的数字方法中止分析。
21自然采样法因取载波和调制波的自然交点为采样点(开关点)而得名,其采样方法如图2所示。计算正弦调制波与三角载波的交点,从而求出相应的脉宽和脉冲间歇时间。图2自然采样法22规则采样法自然采样法的主要问题是:SPWM波形每一个脉冲的起始和终了时辰tA和tB对三角波的中心线不对称,因而求解困难。万和电机工程上适用的方法请求算法简单,只需误差不太大,允许做一些近似处置,这样就提出了规则采样法[3]。从图3和图4可以看出,规则采样法的实质是用阶梯波来替代正弦波,从而简化了算法。只需载波比足够大,不同的阶梯波都很接近正弦波,构成的误差就忽略不计了。图3规则采样法图4规则采样法3贝塞尔函数贝塞尔函数是谐波分析中必不可少的一种工具。贝塞尔函数有三类,在谐波分析中常用的是第一类贝塞尔函数(积分表达式),见式(1)。Jm(x)=12-e-imeixsind(1)4不同采样方式下的输出电压分析以单相二阶全波逆变为例,如图5所示。

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