六相交流电动机 电动机内部磁场耦合的多重化技术分析三
下面再分析一下绕组由电流翌逆变器供电的情况,这时电流中含有许多谐波分量,对于λ次谐波电流,电流的频率为基波的λ倍,相序随谐波次数而变化。令λ=6m+1,当m=0,1,2……,λ值为正表示该谐波电流为正序电流,当m=-l, -2,……,λ值为负,表示该谐波电流为负序电流。跟据式(8-8),第一套绕组中λ次谐波电流产生的v次谐波磁动势为:
(8-10)
对于第二套绕组有:
(8-11)
根据以上两式可知,(v—λ)π/6决定了两套绕组的合成谐波磁动势是否存在。如果它等于π的奇数倍,则f1λv和f2λv互相抵消;如果它等于零或π的偶数倍,则二者相加,幅值加倍。根据这个关系可知,5次和7次谐波电流产生的合成基波磁动势是不存在的。这点是非常重要的,因为对电机转矩脉动影响最大的就是5次和7次谐波电流所产生的6倍基波频率的脉动转矩。由于这个磁场消除后,转矩脉动的频率由6倍基波频率提高到12倍,脉动幅度大大减小。从上面分析看.使用六相电动机从消除高次谐波角度看与二重化变压器耦合型效果相同.一般380V线电压的交流电动机容量达到300kW左右,再大容量的电动机就采用3kV或6kV。驱动高压电动机的逆变器因电力半导体元件耐压水平不够,就要采用多个元件串联使用.不但提高了造价,其可靠性也降低了,为了解决这个间题,方案之一是用耦合变压器,这祥逆变器侧是低压,经藕合变压器升到高压供高压电动机。另一方案就是用六相电动机,线电压为1kV的六相电机其容量可达2500kW,结果省去一台变压器,逆变器和电动机造价也相应的降低了。
(文/上海合美电子科技有限公司)