变频电源供电时感应电机内的谐波分析

发布时间：2020-03-22 03:17

【摘要】：变频调速技术使得感应电机与传统电机相比有着优越的起动性能,但同时在感应电机内部会产生大量的谐波分量影响着电机的工作性能。这使得对感应电机内部谐波产生原因的分析和谐波对电机性能影响的研究变得十分有价值。本文分析了感应电机中时间谐波和空间谐波的产生原因,推导了时间谐波和空间谐波的公式,阐述了时间谐波和空间谐波会对感应电机造成的一些影响和危害。在提取感应电机气隙磁密之后,对比了在不同工况和不同电源供电时气隙磁密的谐波分量,得出了各谐波分量的变化规律。另外,由于变频感应电机因为工作环境的不同以及达到不同的工作状态而需要在不同功率点下进行工作。所以本文建立了变频电源和感应电机模型,并在不同功率点下对感应电机的一些工作性能进行了仿真实验,得出了感应电机相电压、铜耗、铁耗、效率和功率因数在不同功率点下的变化规律。又因为变频电机需要变频电源供电,与常规电源供电相比,变频电机输入电压的谐波含量十分丰富,与正弦电源有很大差别。本文在不同电源供电时对感应电机进行了仿真,得到了感应电机参数的变化规律。本文通过对变频感应电机的研究,在实验与仿真的基础上,将得到的数据进行对比分析,并验证了研究的正确性。
【图文】：

模型图,变频电源,滤波器,模型

1( ) ( ) ( )m m mmJ x xJ x xJ x+ + ′= (2-18)进一步化简，得：1 12( ) ( ) ( )m m mmJ x J x J xx ++ = (2-19)1 1( ) ( ) 2 ( )m m mJ x J x J x + = ′(2-20)由以上一系列的推导可知，只要利用函数表上 J0(x)和 J1(x)的值，就可以利用递推的方式得到各阶贝塞尔函数及其导数值。但这是一个十分复杂和费事的一个手算过程，，单单利用人力很难不在过程中出现错误，所以科学家就针对贝塞尔函数的计算而编出了一些程序，利用电脑技术来解决这一问题，在MATLAB 编程中就有很好的应用。2.4 变频电源模型的建立变频电源的模型是利用 MATLAB 仿真软件搭建的，以 SPWM 为工作原理，依照实验室变频电源的参数完成了变频电源的搭建如图 2-2 所示。

模块图,变频电源,模块,滤波模块

为了方便起见，对变频电源模块和滤波模块进行了封装。变频电源模块（如图 2-3 所示）分为 SPWM 脉冲产生模块（如图 2-4 所示）、驱动模块（如图 2-5 所示）和逆变模块（如图 2-6 所示）。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM346

【参考文献】