浅析变频器的低频特性及改善方法

     由变频器构成的交流调速系统普遍存在的问题是，系统运行在低频区域时，其性能不够理想，主要表现在低频启动时启动转矩小，造成系统启动困难甚至无法启动。由于变频器的非线性产生的高次谐波，引起电动机的转距脉动及电动机发热，并且电动机运行噪声也加大。低频稳态运行时，受电网电压波动或系统负载的变化及变频器输出电压波形的奇变，将造成电动机的抖动。当变频器距电动机距离较大时及高次谐波对控制电路的干扰，极易引起电动机的爬行。由于上述各种现象，严重降低由变频器构成的调速系统的调速特性和动态品质指标，本文对系统的低频机械特性和变频器的低频特性进行分析，提出采取相应的措施，以使系统的低频运行特性能得以改善。

    一、变频器低频机械特性

　　1、低频启动特性

　　异步电动机改变定子频率F1，即可平滑地调节电动机的同步转速，但是随着F1的变化，电动机的机械特性也将发生改变，尤其是在低频区域，根据异步电动机的最大转距公式：

　　Temax=3/2{np（U1/W1）2}/{R1/W1+/（R2/W1）2+（LL1+LL2）2}式中np—电动机极对数;

　　R1—定子每相电阻;

　　R2—折合到定子侧的转子每相电阻;

　　LL1—定子每相漏感;

　　LL2—折合到定子侧的转子每漏感;

　　U1—电动机定子每相电压;

　　W1—电源角频率

　　可见Temax是随着W1的降低而减小，在低频时，R1已不可忽略。Temax将随着W1的减小而减小，启动转距也将减小，甚至不能带动负载。

　　2、低频稳态特性

　　电动机稳态运行时的转距公式如下：

　　TL=3np（U1/W1）2SW1R2/{（SR1+R2）2+S2W2（LL1+LL2）2}

　　在角频率W1为额定时，R1可以忽略。而在低频时，R1已不能忽略，故在低频区时由于R1上的压降所占的比重增加，将无法维持M的恒定，特别是在电网电压变化和负载变化时，系统将出现抖动和爬行。

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