Ntkxhc机械设计制造及其自动化课程论文6190.docx

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1、生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。泰戈尔使用变频电动机机时,变频器器与减速器的的作用.变频频器是通过改改变电动机的的频率来改变变电动机同步步转速的,使使用公式:nn=60*ff/p. nn-电动机机同步转速,f-电源源频率,p-电动机磁磁极对数.(对于异步电电动机,我们们暂不考虑转转差率). 所以,第一一,通过改变变变频器的供供电频率,我我们可以得到到很平滑的电电动机转速.第二,电动动机的电源(电压,电流流等)是由变变频器直接提提供的,也就就免除了电网网供电时的干干扰(比如电电压变化大).其实

2、两种用法都都是一样，目目的都是一样样的是变频调调速控制企企业做的是利利润最大化，这这要根据客户户所需！在一一些条件允许许的情况下，我我是指客户与与企业达到共共识，变频器器和变频电机机组合控制调调速比较好，控控制使用效果果和性能表现现出色但其其代价比变频频器和普通电电机控制高，简简单说变频电电机是普通电电机的两倍价价格，这是一一方面原因，如如果客户所用用的要求不高高，转速要求求比较高的情情况下，可以以直接使用普普通电机加变变频器就可以以这就需要要了解贵司不不用的产品所所要求的这这也是原因之之一，总的来来说，贵司的的电气控制设设计人员对变变频器是很了了解的所以以才会根据不不同需要来设设计图纸，也也

3、就出现你所所看到的结果果！有一点是是要说明的，变变频器加普通通电机，在这这里，有了变变频器就可以以与普通电机机组合成变频频调速，但低低速时对普通通电机后面风风机的散热不不好同时也也另一些问题题出现欢迎迎到我的空间间看看！一、基频参数的的概念 基频以下，变变频器的输出出电压随输出出频率的变化化而变化，VV/F=常数数，适合恒转转矩负载特性性。 基频以以上，变频器器的输出电压压维持电源额额定电压不变变，适合恒功功率负载特性性。 二、如如何设置基频频 基频参数数设置应该以以电动机的额额定参数设置置，而不能根根据负载特性性设置，即使使电动机选型型不适合负载载特性，以必必须尽量遵循循电动机的参参数，否则

4、，容容易过流或过过载。 例如如：如果电机机的额定工作作频率为500HZ，基频频应设置为550HZ；如如果电机的额额定工作频率率为60HZZ，基频应设设置为60HHZ；如果电电机的额定工工作频率为1100HZ，基基频应设置为为100HZZ。 如果电电动机选择专专用的交流变变频电机，电电机一般都标标注恒转矩、恒恒功率调速范范围。如果标标注51000HZ为恒恒转矩，10001500HZ为恒功功率，基频应应该设置为1100HZ。 二、基频设设置的注意点点 基频参数数直接反映变变频器输出电电压和输出频频率的关系，如如果设置不当当容易造成电电动机的过流流或过载。如如图2所示，一一台交流电动动机的额定工工作

5、频率为550HZ，额额定电压3880V。 如如果变频器的的基频设置低低于50HZZ（如基频11），V/FF比例高，同同等频率的输输出电压高，输输出电流高，在在启动时，容容易造成过流流。 如果变变频器的基频频设置高于550HZ（如如基频2），VV/F比例低低，同等频率率的输出电压压低，输出电电流低，在启启动时，容易易造成无法启启动而过载。 常用变频器器在使用中，是是否能满足传传动系统的要要求，变频器器的参数设置置非常重要，如如果参数设置置不正确，会会导致变频器器不能正常工工作。 参数数设置 常用用变频器，一一般出厂时，厂厂家对每一个个参数都有一一个默认值，这这些参数叫工工厂值。在这这些参数值的的

6、情况下，用用户能以面板板操作方式正正常运行的，但但以面板操作作并不满足大大多数传动系系统的要求。所所以，用户在在正确使用变变频器之前，要要对变频器参参数时从以下下几个方面进进行： （11）确认电机机参数，变频频器在参数中中设定电机的的功率、电流流、电压、转转速、最大频频率，这些参参数可以从电电机铭牌中直直接得到。 （2）变频频器采取的控控制方式，即即速度控制、转转距控制、PPID控制或或其他方式。采采取控制方式式后，一般要要根据控制精精度，需要进进行静态或动动态辨识。 （3）设定定变频器的启启动方式，一一般变频器在在出厂时设定定从面板启动动，用户可以以根据实际情情况选择启动动方式，可以以用面板

7、、外外部端子、通通讯方式等几几种。 （44）给定信号号的选择，一一般变频器的的频率给定也也可以有多种种方式，面板板给定、外部部给定、外部部电压或电流流给定、通讯讯方式给定，当当然对于变频频器的频率给给定也可以是是这几种方式式的一种或几几种方式之和和。正确设置置以上参数之之后，变频器器基本上能正正常工作，如如要获得更好好的控制效果果则只能根据据实际情况修修改相关参数数。回答者： ivvangellis通过对电网进行行回馈实现节节能。 我们们都知道电机机工作的工作作方式有两种种：电动和制制动。在电机机进行制动的的时候，它相相当于是一台台发电机，变变频器通过将将电机制动状状态下发出的的电能回馈给给电

8、网进行利利用而实现节节能。 虽然然说单个一台台电机进行能能量的回馈对对节能的贡献献很小，但是是在工厂中工工作的电机往往往数量很多多，功率很大大，这样，把把这些电机制制动转台的电电能都收集起起来回馈给电电网再进行利利用，就能够够节约很多的的能源。变频器是利用电电力半导体器器件的通断作作用将工频电电源变换为另另一频率的电电能控制装置置。我们现在在使用的变频频器主要采用用交直交交方式（VVVVF变频或或矢量控制变变频），先把把工频交流电电源通过整流流器转换成直直流电源，然然后再把直流流电源转换成成频率、电压压均可控制的的交流电源以以供给电动机机。变频器的的电路一般由由整流、中间间直流环节、逆逆变和控

9、制44个部分组成成。整流部分分为三相桥式式不可控整流流器，逆变部部分为IGBBT三相桥式式逆变器，且且输出为PWWM波形，中中间直流环节节为滤波、直直流储能和缓缓冲无功功率率。 变频器器选型： 变变频器选型时时要确定以下下几点： 11) 采用变变频的目的；恒压控制或或恒流控制等等。 2) 变频器的负负载类型；如如叶片泵或容容积泵等，特特别注意负载载的性能曲线线，性能曲线线决定了应用用时的方式方方法。 3) 变频器与与负载的匹配配问题； II.电压匹配配；变频器的的额定电压与与负载的额定定电压相符。 II. 电电流匹配；普普通的离心泵泵，变频器的的额定电流与与电机的额定定电流相符。对对于特殊的负

10、负载如深水泵泵等则需要参参考电机性能能参数，以最最大电流确定定变频器电流流和过载能力力。 IIII.转矩匹配配；这种情况况在恒转矩负负载或有减速速装置时有可可能发生。 4) 在使使用变频器驱驱动高速电机机时，由于高高速电机的电电抗小，高次次谐波增加导导致输出电流流值增大。因因此用于高速速电机的变频频器的选型，其其容量要稍大大于普通电机机的选型。 5) 变频频器如果要长长电缆运行时时，此时要采采取措施抑制制长电缆对地地耦合电容的的影响，避免免变频器出力力不足，所以以在这样情况况下，变频器器容量要放大大一档或者在在变频器的输输出端安装输输出电抗器。 6) 对于于一些特殊的的应用场合，如如高温，高海

11、海拔，此时会会引起变频器器的降容，变变频器容量要要放大一挡。 变频器控制制原理图设计计： 1) 首先确认变变频器的安装装环境； II.工作温度度。变频器内内部是大功率率的电子元件件，极易受到到工作温度的的影响，产品品一般要求为为055，但为了保保证工作安全全、可靠，使使用时应考虑虑留有余地，最最好控制在440以下。在控控制箱中，变变频器一般应应安装在箱体体上部，并严严格遵守产品品说明书中的的安装要求，绝绝对不允许把把发热元件或或易发热的元元件紧靠变频频器的底部安安装。 III. 环境温温度。温度太太高且温度变变化较大时，变变频器内部易易出现结露现现象，其绝缘缘性能就会大大大降低，甚甚至可能引发

12、发短路事故。必必要时，必须须在箱中增加加干燥剂和加加热器。在水水处理间，一一般水汽都比比较重，如果果温度变化大大的话，这个个问题会比较较突出。 IIII.腐蚀蚀性气体。使使用环境如果果腐蚀性气体体浓度大，不不仅会腐蚀元元器件的引线线、印刷电路路板等，而且且还会加速塑塑料器件的老老化，降低绝绝缘性能。 IV. 振振动和冲击。装装有变频器的的控制柜受到到机械振动和和冲击时，会会引起电气接接触不良。淮淮安热电就出出现这样的问问题。这时除除了提高控制制柜的机械强强度、远离振振动源和冲击击源外，还应应使用抗震橡橡皮垫固定控控制柜外和内内电磁开关之之类产生振动动的元器件。设设备运行一段段时间后，应应对其进

13、行检检查和维护。 V. 电磁磁波干扰。变变频器在工作作中由于整流流和变频，周周围产生了很很多的干扰电电磁波，这些些高频电磁波波对附近的仪仪表、仪器有有一定的干扰扰。因此，柜柜内仪表和电电子系统，应应该选用金属属外壳，屏蔽蔽变频器对仪仪表的干扰。所所有的元器件件均应可靠接接地，除此之之外，各电气气元件、仪器器及仪表之间间的连线应选选用屏蔽控制制电缆，且屏屏蔽层应接地地。如果处理理不好电磁干干扰，往往会会使整个系统统无法工作，导导致控制单元元失灵或损坏坏。 2) 变频器和电电机的距离确确定电缆和布布线方法； I.变频器器和电机的距距离应该尽量量的短。这样样减小了电缆缆的对地电容容，减少干扰扰的发射

14、源。 II. 控控制电缆选用用屏蔽电缆，动动力电缆选用用屏蔽电缆或或者从变频器器到电机全部部用穿线管屏屏蔽。 IIII.电机电电缆应独立于于其它电缆走走线，其最小小距离为5000mm。同同时应避免电电机电缆与其其它电缆长距距离平行走线线，这样才能能减少变频器器输出电压快快速变化而产产生的电磁干干扰。如果控控制电缆和电电源电缆交叉叉，应尽可能能使它们按990度角交叉叉。与变频器器有关的模拟拟量信号线与与主回路线分分开走线，即即使在控制柜柜中也要如此此。 IV. 与变频器器有关的模拟拟信号线最好好选用屏蔽双双绞线，动力力电缆选用屏屏蔽的三芯电电缆（其规格格要比普通电电机的电缆大大档）或遵从从变频器

15、的用用户手册。 3) 变频频器控制原理理图； I.主回路：电电抗器的作用用是防止变频频器产生的高高次谐波通过过电源的输入入回路返回到到电网从而影影响其他的受受电设备，需需要根据变频频器的容量大大小来决定是是否需要加电电抗器；滤波波器是安装在在变频器的输输出端，减少少变频器输出出的高次谐波波，当变频器器到电机的距距离较远时，应应该安装滤波波器。虽然变变频器本身有有各种保护功功能，但缺相相保护却并不不完美，断路路器在主回路路中起到过载载，缺相等保保护，选型时时可按照变频频器的容量进进行选择。可可以用变频器器本身的过载载保护代替热热继电器。 II. 控控制回路：具具有工频变频频的手动切换换，以便在变

16、变频出现故障障时可以手动动切工频运行行，因输出端端不能加电压压，固工频和和变频要有互互锁。 4) 变频器的的接地； 变变频器正确接接地是提高系系统稳定性，抑抑制噪声能力力的重要手段段。变频器的的接地端子的的接地电阻越越小越好，接接地导线的截截面不小于44mm，长度度不超过5mm。变频器的的接地应和动动力设备的接接地点分开，不不能共地。信信号线的屏蔽蔽层一端接到到变频器的接接地端，另一一端浮空。变变频器与控制制柜之间电气气相通。 变变频器控制柜柜设计： 信号线与动力线线必须分别放放置在不同的的金属管道或或者金属软管管内部：连接接PLC和变变频器的信号号线如果不放放置在金属管管道内，极易易受到变频

17、器器和外部设备备的干扰；同同时由于变频频器无内置的的电抗器，所所以变频器的的输入和输出出级动力线对对外部会产生生极强的干扰扰，因此放置置信号线的金金属管或金属属软管一直要要延伸到变频频器的控制端端子处，以保保证信号线与与动力线的彻彻底分开。 1) 模拟拟量控制信号号线应使用双双股绞合屏蔽蔽线，电线规规格为0.775mm2。在在接线时一定定要注意，电电缆剥线要尽尽可能的短（55-7mm左右右），同时对对剥线以后的的屏蔽层要用用绝缘胶布包包起来，以防防止屏蔽线与与其它设备接接触引入干扰扰。 2) 为了提高接接线的简易性性和可靠性，推推荐信号线上上使用压线棒棒端子。 变变频器的运行行和相关参数数的设

18、置： 变频器的设设定参数多，每每个参数均有有一定的选择择范围，使用用中常常遇到到因个别参数数设置不当，导导致变频器不不能正常工作作的现象。 控制方式：即速度控制制、转距控制制、PID控控制或其他方方式。采取控控制方式后，一一般要根据控控制精度，需需要进行静态态或动态辨识识。 最低运运行频率：即即电机运行的的最小转速，电电机在低转速速下运行时，其其散热性能很很差，电机长长时间运行在在低转速下，会会导致电机烧烧毁。而且低低速时，其电电缆中的电流流也会增大，也也会导致电缆缆发热。 最最高运行频率率：一般的变变频器最大频频率到60HHz，有的甚甚至到4000 Hz，高高频率将使电电机高速运转转，这对普

19、通通电机来说，其其轴承不能长长时间的超额额定转速运行行，电机的转转子是否能承承受这样的离离心力。 载载波频率：载载波频率设置置的越高其高高次谐波分量量越大，这和和电缆的长度度，电机发热热，电缆发热热变频器发热热等因素是密密切相关的。 电机参数：变频器在参参数中设定电电机的功率、电电流、电压、转转速、最大频频率，这些参参数可以从电电机铭牌中直直接得到。 跳频：在某某个频率点上上，有可能会会发生共振现现象，特别在在整个装置比比较高时；在在控制压缩机机时，要避免免压缩机的喘喘振点。 常常见故障分析析： 1) 过流故障：过流故障可可分为加速、减减速、恒速过过电流。其可可能是由于变变频器的加减减速时间太

20、短短、负载发生生突变、负荷荷分配不均，输输出短路等原原因引起的。这这时一般可通通过延长加减减速时间、减减少负荷的突突变、外加能能耗制动元件件、进行负荷荷分配设计、对对线路进行检检查。如果断断开负载变频频器还是过流流故障，说明明变频器逆变变电路已环，需需要更换变频频器。 2) 过载故障障：过载故障障包括变频过过载和电机过过载。其可能能是加速时间间太短，电网网电压太低、负负载过重等原原因引起的。一一般可通过延延长加速时间间、延长制动动时间、检查查电网电压等等。负载过重重，所选的电电机和变频器器不能拖动该该负载，也可可能是由于机机械润滑不好好引起。如前前者则必须更更换大功率的的电机和变频频器；如后者

21、者则要对生产产机械进行检检修。 3) 欠压：说说明变频器电电源输入部分分有问题，需需检查后才可可以运行。1、引言 随着着电气传动技技术的发展，尤尤其是变频调调速技术的发发展，作为大大容量传动的的高压变频调调速技术也得得到了广泛的的应用。高压压电机利用高高压变频器可可以实现无级级调速，满足足生产工艺过过程对电机调调速控制的要要求，以提高高产品的产量量和质量，又又可大幅度节节约能源，降降低生产成本本。近年来，各各种高压变频频器不断出现现，高压变频频器到目前为为止还没有像像低压变频器器那样近乎统统一的拓扑结结构。根据高高电压组成方方式可分为直直接高压型和和高低高型；根据有无中中间直流环节节可以分为交

22、交-交变频器器和交-直-交变频器；在交直交变变频器中，按按中间直流滤滤波环节的不不同，可分为为电压源型和和电流源型。直直接高压交-直-交变频频器直接输出出高压，无需需输出变压，效效率高，输出出频率不受限限制，应用较较为广泛。评评价高压变频频器的指标主主要有成本、可可靠性、对电电网的谐波污污染、输入功功率因数、输输出谐波、ddvdt、共共模电压、系系统效率、能能否四象限运运行等。本文文主要从使用用高压变频器器后对电网的的谐波污染、功功率因数等方方面讨论高压压变频器对电电网的影响，并并从高压变频频器的输出谐谐波、dvddt、共模电电压等方面讨讨论高压变频频器对电机的的影响。变频频器对电网的的影响主

23、要取取决于变频器器整流电路的的结构和特性性。高压变频频器输出对电电机的影响主主要取决于逆逆变电路的结结构和特性。美美国的NEMMA标准中对对电机谐波发发热、dvddt等方面的的相应规定，具具体规定是在在MGI-11993的第第30节。 2、高压变变频器对电网网的谐波污染染 近年来，高高压变频器的的应用越来越越广泛，由于于高压变频器器相对来说容容量较大，占占整个电网容容量的比重较较为显著，所所以高压变频频器对电网的的谐波污染问问题已经不容容忽视。许多多场合由于采采用了输入谐谐波电流较高高的变频器，产产生了严重的的谐波污染问问题。从本质质上而言，任任何高压变频频器或多或少少会产生输入入谐波电流，只

24、只是程度不同同而已。解决决谐波污染的的办法有二种种 一是采取取谐波滤波器器，对高压变变频器产生的的谐波进行治治理，以达到到供电部门的的要求，也即即通常所说的的“先污染，后后治理”的办办法； 二是是采用产生谐谐波电流小的的变频器，变变频器本身基基本上不对电电网造成谐波波污染，即所所谓的“绿色色”电力电子子产品，从本本质上解决谐谐波污染问题题。国际上对对电网谐波污污染控制的标标准中，应用用较为普遍的的是IEEEE519-11992，我我国也有相应应的谐波控制制标准。 112脉冲晶闸闸管整流电路路，整流器由由两组晶闸管管整流桥串联联而成， 分分别由输入变变压器的两组组副边(星型型和三角形，互互差30

25、电电角度)供电电。这种整流流电路的优点点是把整流电电路的脉冲数数由6脉冲提提高到12脉脉冲， 带来来的好处是大大大降低了55次和7次谐谐波电流。因因为对晶闸管管整流电路而而言， 谐波波电流近似为为基波电流的的1h倍， h为谐波次次数，h=nnp1， 其中n是自自然数， pp为脉冲数。112脉冲整流流结构总谐波波电流失真约约为10左左右(图2)。虽然122脉冲整流电电路的谐波电电流比6脉冲冲结构大大下下降， 但也也不能达到IIEEE5119-19992标准规定定的在电网短短路电流小于于20倍负载载电流时谐波波电流失真小小于5的要要求。因此， 一般也要安安装谐波滤波波装置。采用用12脉冲结结构还能

26、避免免器件的直接接串联，变压压器也可承受受变频器产生生的共模电压压中的绝大部部分， 使电电机绝缘不受受共模电压的的影响。当然然， 变压器器也要设计成成为能够承受受原边和副边边的谐波电流流。 晶闸管管直流整流电电路和二极管管整流电路除除了6脉冲结结构和12脉脉冲结构外，还还可以采取更更高脉冲数的的结构，如118脉冲，224脉冲，输输入谐波也会会随着降低，但但会导致系统统结构复杂，成成本增加。 目前，大多多数PWM电电压源型变频频器都采用二二极管整流电电路，如果整整流电路采取取全控型电力力电子器件的的PWM(高高压时一般采采用三电平PPWM结构)控制，其结结构与逆变部部分基本对称称，则可以做做到输

27、入电流流基本为正弦弦波，谐波成成分很低，功功率因数可调调，且能量可可双向流动。当当然系统的复复杂和成本也也大大增加了了。这种双PPWM结构的的三电平高压压变频器预计计在轧机，卷卷扬机等要求求四象限运行行和较高动态态性能的场合合，会取代传传统的交交变变频器。 在在晶闸管电流流源型整流电电路中，中间间直流环节的的电压正比于于电机线电压压额定值乘以以运行点电机机实际的功率率因数，再乘乘以转速百分分比。所以，对对于风机水泵泵等平方转矩矩负载，直流流环节电压会会随着转速的的下降而很快快降低，所以以输入整流电电路必须将触触发角后移，这这样导致输入入功率因数很很快下降。另另一个解释是是，由于整流流器电流和逆

28、逆变器电流一一般相等，负负载所需的无无功电流会直直接“反射”到到电网，导致致输入功率因因数较低。我我们也可以从从能量转换角角度来分析这这个问题。 可见普通电电流源型变频频器的输入功功率因数较低低，且会随着着转速的下降降而降低，为为了解决输入入功率因数较较低的问题，往往往需要功率率因数补偿装装置，同时也也起到消除部部分谐波电流流的作用。功功率因数补偿偿装置既增加加成本和体积积，又降低了了系统的效率率和可靠性。在在使用电流源源型变频器的的场合，由于于存在谐波，在在一定的参数数配合下，功功率因数补偿偿电路可能产产生并联谐振振现象，危及及电容器本身身和附近电气气设备的安全全，因此，并并联电容组的的设计

29、中必须须考虑谐波放放大问题。为为了抑制谐波波放大，通常常可采服避开开谐振点的方方法，即无论论是集中补偿偿和分散就地地补偿的电容容器组均要串串联适当的电电抗器。 二二极管整流电电路在整个运运行范围内都都有较高的功功率因数，基基波功率因数数一般可保持持在0.955以上(这是是指位移因数数，实际功率率因数由于谐谐波的存在，还还必须再乘以以基波因数，会会有所下降)，一般也不不必设置功率率因数补偿装装置。因为有有滤波电容存存在，负载所所需的无功电电流可以通过过逆变器由滤滤波电容提供供，所以一般般不会反映到到整流器输入入侧。由于输输入功率因数数较高，输入入变压器和整整流器只需处处理有功电流流，有利于提提高

30、系统的效效率。 采用用全控型电力力电子器件的的PWM型整整流电路，其其功率因数可可调，可以做做到接近于11，根据要求求，也可做成成超前的功率率因数，对电电网起到部分分无功补偿的的作用。单元元串联多电平平PWM变频频器功率因数数较高，在整整个调速范围围内可达到00.95以上上。属于“绿绿色”电力电电子产品，但但由于其成本本相对较高，主主要用轧机、卷卷扬机等要求求四象限运行行和动态性能能较高的场合合。 4、输输出谐波对电电机的影响 输出谐波对对电机的影响响主要有引起起电机附加发发热，导致电电机的额外温温升，电机往往往要降额使使用；由于输输出波形失真真，增加电机机的重复峰值值电压，影响响电机绝缘，谐

31、谐波还会引起起电机转矩脉脉动，噪音增增加。 电流流源型变频器器种类很多，主主要有串联二二极管式、输输出滤波器换换相式、负载载换相式(LLCI)和GGTO-PWWM式等。图图4为典型的的电流源型变变频器示意图图。普通的电电流源型变频频器输出电流流波形和输入入电流波形极极为相似，都都是120的方波，含含有丰富的谐谐波成分，总总谐波电流失失真可达到330%左右。为为了降低输出出谐波，也有有采用输出112脉冲方案案或设置输出出滤波器，输输出谐波会有有较大改善，但但系统的成本本和复杂性也也会大大增加加。输出滤波波器换相式电电流源型变频频器固有的滤滤波器可以给给6脉冲输出出电流中的谐谐波分量提供供通路，所

32、以以速度较高时时，电机电流流波形有所改改善。GTOO-PWM电电流源型变频频器电机电流流质量的提高高主要是通过过GTO采用用谐波消除的的电流PWMM开关模式来来实现，但受受到GTO开开关频率上限限的限制。 图4 电流流源型变频器器 在PWMM电压源型变变频器中，当当输出电压较较高时，通常常采取三电平平PWM方式式，也称NPPC(Nettural Pointt Clammped中点点箝位)方式式，整流电路路一般采用二二极管，逆变变部分功率器器件采用GTTO，IGBBT或IGCCT。与普通通的二电平PPWM变频器器相比，由于于输出相电压压电平数增加加到3个，每每个电平幅值值相对下降，且且提高了输出

33、出电压谐波消消除算法的自自由度，可使使输出波形质质量比二电平平PWM变频频器有较大的的提高。为了了减少输出谐谐波，希望有有较高的开关关频率，但这这样会导致变变频器损耗增增加，效率下下降，开关频频率一般不超超过2kHzz。如果不加加输出滤波器器，三电平变变频器输出电电流总谐波失失真可以达到到17左右右，不能使用用普通的异步步电机。 普普通电流源型型变频器的输输出电流不是是正弦波，而而是120的方波，因因而三相合成成磁动势不是是恒速旋转的的，而是步进进磁动势，它它和基本恒速速旋转的转子子磁动势产生生的电磁转矩矩除了平均转转矩以外，还还有脉动的分分量。转矩脉脉动的平均值值为0，但它它会使转子的的转速

34、不均匀匀，产生脉动动，在电机低低速时，还会会发生步进现现象，在适当当的条件下，可可能引起电机机与负载组成成的机械系统统的共振。脉脉动转矩主要要是由基波旋旋转磁通和转转子谐波电流流相互作用产产生的。在三三相电机中，产产生脉动转矩矩的主要是66n1次谐谐波。6脉冲冲输出电流源源型变频器输输出电流中含含有丰富的55次和7次谐谐波，5次谐谐波产生的旋旋转磁势与基基波旋转磁反反向，7次谐谐波产生的旋旋转磁势与基基波旋转磁势势同向，而电电机转子的电电气旋转速度度基本接近基基波磁势的旋旋转速度(二二者的判别对对应于电机的的转差率)，所所以5次谐波波磁势和7次次谐波磁势都都会在电机转转子中感应产产生6倍于基基

35、波频率的转转子谐波电流流。基波旋转转磁势和6倍倍频的转子谐谐波电流共同同作用，产生生6倍频的脉脉动转矩，所所以6脉冲输输出电流源型型变频器含有有较大的6倍倍频脉动转矩矩。同样，111次和133次谐波电流流也会产生一一个12倍频频的脉动转矩矩。 电流源源型变频器采采用12脉冲冲多重化后，输输出电流波形形更接近正弦弦波，由于55次和7次谐谐波大大降低低，6倍频率率脉动转矩大大大减小，剩剩下主要为112倍频的脉脉动转矩，总总的转矩脉动动明显降低。 5、输出ddvdt对电电机的影响 普通的二电电平和三电平平PWM电压压源型变频器器由于输出电电压跳变台阶阶较大，相电电压的跳变分分别达到直流流母线电压和和

36、直流母线电电压的一半，同同时由于逆变变器功率器件件开关速度较较快，会产生生较大的电压压变化率，即即dvdt。较较大的dvddt会影响电电机的绝缘，尤尤其当变频器器输出与电机机之间电缆距距离较长时，由由于线路分布布电感和分布布电容的存在在，会产生行行波反射作用用，dvdtt会放大，在在电机端子处处可增加一倍倍以上，对电电机绝缘引起起损坏。所以以这种变频器器一般需要特特殊设计的电电机，电机绝绝缘必须加强强。如果要使使用普通电机机，必须附加加输出滤波器器。 6、电电机设计和输输出电缆选择择方面的特殊殊问题 由于于变频器输出出谐波会引起起电机附加温温升，电机容容量必须适当当放大，热参参数降低使用用。谐波使电电机振动，噪噪声增加，电电机应采取低低噪声设计并并避免可能产产生的振动，临临界转速必须须避开整个工工作转速范围围。转矩脉动动产生的应力力集中可能对对电机部件引引起损坏，电电机关键部位位必须加强。定定、转子槽形形应不同于标标准电机，以以减少谐波引引起的铜耗。采采取绝缘轴承承，在必要时时轴上安装接接地碳刷以避避免轴电流对对轴承的损坏坏。由于普通通变频器输出出波形中含有有高次谐波成成分，因集肤肤效应而使线线路等效电阻阻增加，同时时，在逆变器器输出低频时时，输出电压压跟着降低，线线路压降占输输出电压的比比例增加，因因此输出电缆缆的截面积应应当比普通接接线时放大一一级。