变频调速电机中的谐波分析:
一般的电力电子变频电源都会产生高次谐波。这种含高次谐波的交流电源使电机运行的性能与正弦波电源供电下的性能有很大的差别,给电机的运行带来了一些负面影响,在对电力电子与电机集成系统进行设计与分析时必须考虑这些负面影响。首先,谐波电流在电机中产生基波磁动势和谐波磁动势。虽然谐波磁动势在分布短距系数的影响下被削弱,但由谐波电流产生的基波磁动势却使电机磁场加剧饱和,增大了励磁电流。电流的增大又增加了铜耗,不仅使电机的效率和功率因数都急剧下降,而且使电机的发热增加,温升提高。
其次,由于电力电子变频电源一般采用PWM调制,产生较高的电压变化率du/dt,对电机的匝间绝缘和对地绝缘形成威胁,增大了电机的故障发生率。
针对这些情况,必须对实测的、含谐波的定子线电压及电流波形波的影响进行抑制。一方面,变频电源输出电压的波形应尽量得到改善;另一方面,电机的设计策略需要得到改进,以适应于非正弦电源供电。