變頻調速時對異步電機有哪些影響？

變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)時(shi)對(dui)電(dian)機(ji)產(chan)生(sheng)的(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)是(shi)普(pu)通(tong)異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)在(zai)非(fei)正(zheng)弦(xian)波(bo)下(xia)的(de)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)分(fen)析(xi)，因(yin)為(wei)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)不(bu)論(lun)采(cai)用(yong)什(shen)麼(me)樣(yang)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)其(qi)輸(shu)出(chu)到(dao)電(dian)機(ji)端(duan)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)脈(mai)衝(chong)是(shi)非(fei)正(zheng)弦(xian)的(de)。具(ju)體(ti)表(biao)現(xian)在(zai)這(zhe)些(xie)方(fang)麵(mian)：

非正弦電源下運行的電機
，除了基波產生的正常損耗外，還會出現許多附加損耗
，主要表現在定子銅損、轉子銅損和鐵損的增加，從而影響電機的效率。

如果定子電壓波形中的高次諧波成分相對較低，像在6階梯波中那樣，諧波鐵損增加不會超過10%。如果鐵損和雜散損耗占電機總損耗的40%，則諧波損耗僅占電機總損耗的4%。摩擦損耗和風阻損耗是不受影響的

，因而電機的全部損耗增加小於20%。

如果電機在50Hz正弦電源時的效率為90%，則由於諧波存在使電機效率隻降低1%一2%。如果外加電壓波形的諧波成分明顯地大於6階梯波時的諧波成分

，則電機的諧波損耗將大大增加
，而且可能大於基波損耗。

就是在6階梯波電源時
，一個低漏抗的磁阻電機可能吸收一個很大的諧波電流
，從而使電機的效率下降5%或更多。

在這種情況下，為了滿意地運行，就要使用12jietibodenibianqi，huocaiyongliuxiangdedingziraozu。dianjidexiebodianliuhexiebosunhaoshijishangyufuzaiwuguan，yincishijianxiebodesunhaodaxiaoshijishangkeyizaikongzaiqingkuangxiayongzhengxiandianyuanhefeizhengxiandianyuanjinxingbijiaoqueding。yicilaiquedingmouzhongxingshihuomouzhongjiegoudedianjixiaolvxiajiangdedazhifanwei。

電dian機ji效xiao率lv諧xie波bo損sun耗hao的de大da小xiao明ming顯xian地di決jue定ding於yu外wai加jia電dian壓ya的de諧xie波bo含han量liang。諧xie波bo分fen量liang大da
，電dian機ji損sun耗hao增zeng加jia，效xiao率lv降jiang低di。但dan是shi大da多duo數shu靜jing止zhi逆ni變bian器qi不bu產chan生sheng低di於yu5次的諧波，而高次諧波的幅值較小。

這種波形的電壓對電機效率降低並不嚴重。對中等容量的異步電機進行計算和對比試驗表明，其滿載有效電流比基波值約增加4%。如果忽略集膚效應，則電機的銅損與總有效電流的平方成比例，諧波銅損為基波損耗的8%。

考慮到由於集膚效應使轉子電阻平均可增大3倍，因而電機的諧波銅損應為基波損耗的24%。如果銅損占電機總損耗的50%，則諧波銅損使整個電機的損耗增加12%。鐵損的增加很難計算，因為它受電機結構和所用磁性材料的影響。

定子銅損在定子繞組中出現的諧波電流使I2R及增加。

當忽略集膚效應時，非正弦電流下的定子銅損與總電流有效值的平方成比例。如定子相數為m1，每相定子電阻為及R1，則總的定子銅損P1為把包括基波電流在內的總定子電流有效值Irms代入上式，可得式中的第二項代表諧波損耗。

通(tong)過(guo)實(shi)驗(yan)發(fa)現(xian)
，由(you)於(yu)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)的(de)存(cun)在(zai)和(he)與(yu)之(zhi)相(xiang)應(ying)的(de)漏(lou)磁(ci)通(tong)的(de)出(chu)現(xian)
，使(shi)漏(lou)磁(ci)通(tong)的(de)磁(ci)路(lu)飽(bao)和(he)程(cheng)度(du)增(zeng)加(jia)，因(yin)而(er)勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)增(zeng)大(da)，從(cong)而(er)使(shi)電(dian)流(liu)的(de)基(ji)波(bo)成(cheng)分(fen)也(ye)加(jia)大(da)。

諧波鐵損電機中的鐵心損耗也由於電源電壓中出現諧波而增大;定子電流的各次諧波在氣隙間建立了時間諧波磁動勢。氣隙中任何一點的總磁勢是基波和時間諧波磁勢的合成。

對於一個三相6階梯電壓波形，氣隙中的磁密峰值比基波值約大10%，但是由時間諧波磁通引起的鐵損的增加是很小的。

對於端部漏磁通和斜槽漏磁通產生的雜散損耗，在諧波頻率作用下將有所增加
，這一點在非正弦供電時必須考慮：端duan部bu漏lou磁ci效xiao應ying在zai定ding子zi和he轉zhuan子zi繞rao組zu中zhong都dou存cun在zai，主zhu要yao是shi漏lou磁ci通tong進jin入ru端duan板ban引yin起qi的de渦wo流liu損sun耗hao。由you於yu定ding子zi磁ci勢shi和he轉zhuan子zi磁ci勢shi間jian相xiang位wei差cha的de變bian化hua
，在zai斜xie槽cao結jie構gou中zhong產chan生sheng斜xie槽cao漏lou磁ci通tong
，其qi磁ci勢shi在zai端duan部bu最zui大da，在zai定ding轉zhuan子zi鐵tie心xin及ji齒chi中zhong產chan生sheng損sun耗hao。

轉子銅損在諧波的頻率下，一般可以認為定子繞組的電阻為常數，但對於異步電機的轉子

，其交流電阻卻因集膚效應而大大增加。

特te別bie是shi深shen槽cao的de籠long形xing轉zhuan子zi尤you為wei嚴yan重zhong。正zheng弦xian波bo電dian源yuan下xia的de同tong步bu電dian機ji或huo磁ci阻zu電dian機ji，由you於yu定ding子zi空kong間jian諧xie波bo磁ci勢shi很hen小xiao。在zai轉zhuan子zi表biao麵mian繞rao組zu中zhong引yin起qi的de損sun耗hao可ke忽hu略lve不bu計ji。

當同步電機在非正弦電源下運行時.時間諧波磁勢感應出轉子諧波電流，就像接近其基波同步轉速運行的異步電機那樣。

反向旋轉的5次諧波磁勢和正向旋轉的7次諧波磁勢都將感應出6倍於基波頻率的轉子電流
，在基波頻率為50Hz時，轉子電流頻率為300Hz。

同樣
，第11次和第13次諧波感應出12倍於基波頻率
，即600HZdezhuanzidianliu。zaizhexiepinlvxia
，zhuanzideshijijiaoliudianzuyuanyuandayuzhiliudianzu。zhuanzidianzushijizengdaduoshaoqujueyudaotijiemianhebuzhidaotidezhuanzicaodejihexingzhuang。

通常的長寬比為4左右的銅導體，在50Hz時交流電阻與直流電阻之比為1.56，在300Hz時比值約為2.6;600Hz時比值約為3.7。頻率更高時，此比值隨頻率的平方根成比例增加。