×

×

变频器低频原理特点与改良办法(4)

发布日期:2017-09-15 11:24浏览次数:39615

 上篇文章中我们中我们介绍了一些变频器低频原理特点与改良办法,这篇文章中我们来继续介绍。

4.3 圆周PWM方法降低转距脉动

  “圆周”的含义是指定子磁链ψ1空间矢量在高斯平面中沿着一个非常接近于圆周的多边形,其以降低电动机脉动转距为目的来确定电压脉冲的宽度和位置。三相逆变器为全波桥式结构,如其运行在这样一种方式下,当交流输出端(a、b、c)之一在任何时候接通直流母线(应同时接到另一个直流母线上),这一原理从图1(a)中可以明显表示清楚。显然交流输出端接到直流母线方式有六种,这就导致定子电压U1的空间矢量有六个位置,这六个位置如图1(b)所示,图1(b)中六种开/关状态对应着U1的六种位置,图中粗线位置表示开关1、3、6处于开的位置,投影所产生的瞬时相电压如下:

  Va=Vb=1/3Vdc Vc=-2/3Vdc

  其余类推,符号Va、Vb、Vc代表三相输出电压的瞬时相电压值,假如Ia+Ib+Ic=0由空间矢量在A、B、C轴上的垂直投影就可得到Va、Vb、Vc,除以上六种开/关状态外,还有使开关1、3、5或2、4、6同时关断两种状态,在这种情况下,交流输出端a、b、c接到同一电位上,U1及Ua、Ub、Uc顺次变为零,将这种运行方式应用到一个三电平PWM逆变器上可获得与两电平PWM相比而言较低的谐波成分。

  PWM形式是一种斩波准方波调制,负载上的相电压由矩形段和零电压段(U1=0时)组成,在每个电压脉冲时刻,矢量ψ1以恒定线速度移动,而在零电压段保持静止,然而由于矢量ψ2以恒定角速度W1转动,ψ1和ψ2间的夹角δ就出现了,因此电压斩波是引起高频转距脉动的主要原因,频率与输出电压矩脉冲频率相同。这是由于PWM自身固有的,实际上高频转矩脉动是很难消除的,并叠加于低频转矩脉动之上。为消除系统的低频转矩脉动可从以下两种方式开展工作。

  (1) 在电压脉冲中间点的时刻,矢量ψ1、ψ2间的夹角δ在稳态运行时对于所有脉冲应保持恒定,消除由δ变化而产生的对低频转矩(频率为6F1)的影响,在空载情况下δ=0尽管ψ1的幅值变化,低频转矩脉动仍然将被完全消除。

  (2) 在恒定的负载时(δ-cost≠0)仅仅ψ1幅值的变化引起低频转矩脉动,而负载引起ψ2幅值的变化可以忽略,因此必须获得一个比较接近于圆周的ψ1矢量轨迹。

圆周PWM是利用空载矢量ψ1的空间位置来确定电压脉冲的中间点,即晶闸管导通段及零电压段的合理组合,可以产生幅值变化可以忽略不计的ψ1,此原理如图1所示,ψ1停止时刻(即零电压段)用圆点标出,确定电压脉冲位置使它们对称,如图中各横坐标的中间点,脉冲宽度(即持续时间)与横坐标长度相对应,所要求的输出电压来确定.自然电压波形周期由ψ1矢量沿多边形转一周所需的时间确定。采用此方法在保持输出电压由零到**值可变的同时,可有效的消除低频转矩脉动。

更多有关于,请继续关注我们西诺尔电气;或者关注我们的微信公众号:西诺尔电气。