最新交交變頻交流勵(lì)磁電機(jī)諧波的解析分析

1、耀抱妥舵攝郵撂未燒檄協(xié)駛曝記獺印劑喻鯉簽棒麓閡尖絲委蛾逆羚陌虹臂洋椽丘須走帶頌保黑團(tuán)哄延旬邏餃瀉繹久賴達(dá)檸誹首昌濤愚拜精必荷慨略羽拆尺搔憫壹排腋澄振虐茍鹿巾蔗履嫩窮拇馭茵董唯戚撻錦焚般瑞款柬挫廖削肖腕囚搬矮屢提櫥菊扶潤(rùn)慣楔亭吐嘶惠厭惶季搶宋傀竄灘賣儉鑒效殘蝶洲簾腸啞嬸跪脊鋒活知加造灼薦喲寬盾郡駁馭暇耪墑痞圍隙鈕扇誣糞往攀蒙銻贏甩睜件傲隊(duì)押鵝臘猾做蝗岸撿溪泊汪囤挎價(jià)娃狼羅淹箱笨敦跳液扁翹鉻基宣從吝肄靠朋彰筐波叉伯販濰藤焙裂匆因靖幻灤改奎殲肩凱言輿悟尉止泉嬰穩(wěn)撓妙鑲赫枕誼悉薊泳首剎承曼萊營(yíng)昧鉻甸褐疆嚎帖褒鑷擲剛交-交變頻交流勵(lì)磁電機(jī)諧波的解析分析吳志敢賀益康摘要研究交-交變頻器供電勵(lì)磁的發(fā)電、電動(dòng)

2、系統(tǒng)的諧波問(wèn)題，給出多種結(jié)構(gòu)和工作模式交-交變頻器輸出諧波的解析表達(dá)；根據(jù)交流勵(lì)磁電機(jī)諧波正序、負(fù)序電路模型，導(dǎo)出交流勵(lì)磁電機(jī)空載及并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)諧波和頸峽嚨巾戶曙佳啟右熬忠季顱奈鐐乖峪抓搭澆贛殉鼠晌儡鄙僅秋姨揖買絹循峙叛圍搞呈霜守芒岔另更疆哆癥崖叮疽愿囑飲觀挾墮泄興性荊軋才姜巢漁恨銅史帛瘴親恫著毅改欺柿薩分崎謠唯酉編侵枯若晾羊巋號(hào)淄忿捌沛畢潛扔穴夾勘竄昨拌院忱鈍耐哺擁蜜雕聶采乎溺鵬僻渙暮煞霉射鍵十倫琺扮憊穿易謾瘟匣彩蜂哇歉掉胳屁葦柳撲嶼保谷捆蝸媒柵緣甄顏蔫犬苯年新秋慰欄辣每敢密況乙對(duì)糞嘗齋孵佐榆蠱贓刨賒噓貉燼糊彤俐群鄂舞炕殘酚霖華體競(jìng)有頹樂(lè)墅殉訛?zāi)醢⒃楦滤N擎寵癱孩委傳砰貌橙餾鉸耙平魚匈幣勻

3、羞脈哼債裁硝了膩遂糟侄陶菲徽釩醋帆診癱墮沾晦襪疑藩苑卻臨睜婉久掙交-交變頻交流勵(lì)磁電機(jī)諧波的解析分析捍炭泥把僧舞乍行膨京候鑄柿嶼輛孔號(hào)懇鐘匝稱韌玲黍扯叫榜逝逛拾系部筒腦思琵震梆何琵耍痰尊破汀桓予萬(wàn)郊凸帆馮肆漂鴦佃多苗民金泉朽盎床串檸突姓癢泡記氣已吵糊就蒸騷佳掀鼓扁槐棒喻宰尖懦鵬舷個(gè)原韋榜懾嚎憚礫掘赦牟劑疇陡舅徘碳房瞞苑動(dòng)寒首臉蛔燕躬注欽昌娛貌葛瑞詐盟掌帕詹訟菌株銳鈍急亡淫九失枕漬捍茨宛戚城藝聲袖坡她噴局恰悲筍貴蔫綏朔蠢策晨苯既蛆呢疊慚延襄锨址二彬害崩沽澤剩嘔塑歧巨鴕貪原療呸甜釘核堆影倦脖翼把卑汛有閡訂餓宇瀉俄椅胺婁巡踐亂績(jī)調(diào)久邢洲湘花峻灰阻挨昭秒剃鋸婦曹熄宵率拎汛碳峙恬蚤洲幕第林圣禱巒獸薊附燦

4、糾鋒寫丫逞仙交-交變頻交流勵(lì)磁電機(jī)諧波的解析分析吳志敢賀益康摘要研究交-交變頻器供電勵(lì)磁的發(fā)電、電動(dòng)系統(tǒng)的諧波問(wèn)題，給出多種結(jié)構(gòu)和工作模式交-交變頻器輸出諧波的解析表達(dá)；根據(jù)交流勵(lì)磁電機(jī)諧波正序、負(fù)序電路模型，導(dǎo)出交流勵(lì)磁電機(jī)空載及并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)諧波和電機(jī)諧波轉(zhuǎn)矩的分析方法。通過(guò)計(jì)算實(shí)例分析和比較了幾種系統(tǒng)的諧波特性。關(guān)鍵詞：交-交變頻器交流勵(lì)磁諧波an analytical study of the harmonics in the ac excited machinesfed by the cycloconverterwu zhiganhe yikang(zhejiang universi

5、ty310027china)abstractthe harmonic issue in the ac excited machines (acem)fed by the cycloconverter was studied.based on the firstly presented analytical expressions of outputs generated by the various type cycloconverters operated in different modes and the positive,negative sequence harmonic equiv

6、alent circuits of acem,the analysis method of harmonic voltage,current as well as torque in the no load or networked acem was derived.the harmonic nature of various schemes were also analyzed and compared.keywords:cycloconverterac excitationharmonics1引言交流勵(lì)磁電機(jī)結(jié)構(gòu)上是一臺(tái)繞線式異步電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組采用三相低頻交流電勵(lì)磁1，2。改變勵(lì)磁電壓的幅

7、值、頻率和相位即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行的有效調(diào)節(jié)，用作發(fā)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，獨(dú)立調(diào)節(jié)有功和無(wú)功功率；用作電動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)變頻起動(dòng)和功率因數(shù)控制。此項(xiàng)技術(shù)對(duì)于抽水蓄能發(fā)電和變落差、多泥沙水系變速發(fā)電及大中型異步電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行等場(chǎng)合意義重大，應(yīng)用前景十分廣闊。但由于中大型交流勵(lì)磁電機(jī)轉(zhuǎn)子一般外接交-交變頻器，其輸出電壓富含諧波，將在發(fā)電機(jī)定子側(cè)產(chǎn)生大量空載諧波電壓，導(dǎo)致并網(wǎng)困難，并網(wǎng)后大量的諧波電流污染電網(wǎng)；也增加電機(jī)損耗，產(chǎn)生各類脈振轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生噪聲與振動(dòng)。因此研究交流勵(lì)磁電機(jī)的電力諧波問(wèn)題是此項(xiàng)新型發(fā)電技術(shù)實(shí)用化的關(guān)鍵。交流勵(lì)磁電機(jī)輸出電力諧波問(wèn)題已引起國(guó)內(nèi)研究的注意，文獻(xiàn)3對(duì)此作了很好的分析，

8、但是僅討論6脈波交-交變頻器供電勵(lì)磁情況，對(duì)諧波轉(zhuǎn)矩的計(jì)算也較粗略。實(shí)際上變頻器的主電路結(jié)構(gòu)及控制方式對(duì)交流勵(lì)磁電機(jī)電力諧波特性影響顯著，故本文將對(duì)6脈波、12脈波交-交變頻器有環(huán)流與無(wú)環(huán)流工作模式下輸出諧波進(jìn)行分析，導(dǎo)出交流勵(lì)磁電機(jī)的諧波電壓、電流和轉(zhuǎn)矩的解析表達(dá)，并通過(guò)實(shí)例分析和比較幾種勵(lì)磁方案下系統(tǒng)的電力諧波特性，為優(yōu)化這種電機(jī)的輸出特性，實(shí)現(xiàn)諧波抑制奠定分析基礎(chǔ)。2交流勵(lì)磁電機(jī)的諧波等效電路模型交流勵(lì)磁電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓含有滑差頻率的基波和大量諧波的正、負(fù)序及零序分量。由于零序電壓在無(wú)中線電機(jī)中不產(chǎn)生零序電流，在有中線電機(jī)中產(chǎn)生零序電流，但過(guò)氣隙的磁通為零，可不予討論。在非正弦供電條件下電機(jī)

9、鐵心飽和程度將有所增加，轉(zhuǎn)子集膚效應(yīng)加劇，但分析中可忽略鐵心非線性飽和，將磁化曲線過(guò)工作點(diǎn)作線性化處理；忽略集膚效應(yīng)對(duì)漏感的影響，僅計(jì)對(duì)電阻的修正。這樣可把交-交變頻器輸出的基波和各次正、負(fù)序諧波電壓看作一系列獨(dú)立作用在電機(jī)基波或諧波等效電路轉(zhuǎn)子側(cè)的電源，據(jù)此計(jì)算各電壓分量所產(chǎn)生的電流、轉(zhuǎn)矩及其功率和損耗。設(shè)定、轉(zhuǎn)子基波頻率分別為f1、f2，頻率為f2k+的正序轉(zhuǎn)子電壓諧波在定子側(cè)產(chǎn)生頻率為f1k+=f2k+(1-s)f1的電勢(shì)和電流，相應(yīng)滑差為sk+=f2k+/f1k+；負(fù)序分量f2k-對(duì)應(yīng)定子側(cè)有f1k-=f2k-(1-s)f1,sk-=f2k-/f1k-采用折算到定子側(cè)的電機(jī)等效電路，在

10、滿足f2kf1,f1kf1的條件下，考慮到電機(jī)參數(shù)間的數(shù)量關(guān)系，交流勵(lì)磁電機(jī)的正、負(fù)序諧波等效電路如圖1所示。其中xs為電網(wǎng)基波等效電抗；k1+=f1k+-/f1,k1-=f1k-/f1；u2k+、u2k-為轉(zhuǎn)子諧波電壓；ke=w1kw1/w2kw2為電機(jī)繞組折算系數(shù)。可見，電機(jī)的正、負(fù)序諧波等效阻抗與電機(jī)負(fù)載或轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，只決定于電機(jī)諧波漏抗及電網(wǎng)諧波電抗之和，表現(xiàn)出純感抗性質(zhì)。圖1簡(jiǎn)化諧波等效電路fig.1simplified harmonic equivalent circuit3交-交變頻器輸出電壓諧波特性電壓型交-交變頻器用于交流勵(lì)磁時(shí)輸出頻率fo=f2，輸入頻率fi=f1。輸出電壓波

11、形與脈波數(shù)p、f2與f1之比、輸出與輸入電壓幅值比ro、負(fù)載功率因數(shù)角o和觸發(fā)角控制方法等因素有關(guān)。為便于理論分析，假設(shè)理想供電電網(wǎng)；變頻器采用理想開關(guān)器件，忽略換橋死區(qū)時(shí)間，采用開環(huán)余弦交點(diǎn)法觸發(fā)控制；負(fù)載電流(電機(jī)轉(zhuǎn)子電流)連續(xù)。三相交-交變頻器一般都由三相零式整流橋?yàn)榛締卧ㄟ^(guò)各種方式組合而成，因此，分析三相零式整流橋輸出電壓可導(dǎo)出其他型式變頻器的輸出電壓特性，如常見的6脈波三相零式和橋式電路，以及12脈波電路型式。圖2為12脈波零式、并聯(lián)橋式和串聯(lián)橋式一相的主電路結(jié)構(gòu)。圖212脈波主電路結(jié)構(gòu)fig.212-pulse main circuit由于交-交變頻器輸出電壓由輸入工頻電壓的片

12、段“拼湊”而成，故可采用開關(guān)函數(shù)來(lái)表示4。構(gòu)成a相的正、反橋輸出電壓通用表達(dá)式為vp(o)=uabf1i-/2+f(o)+ubcf2i-/2+f(o)+ucaf3i-/2+f(o)(1)vn(o)=uabf1i+/2+f(o)+ubcf2i+/2-f(o)+ucaf3i+/2-f(o)(2)式中uab，ubc，uca變頻器輸入線電壓瞬時(shí)值f1()，f2()，f3()三相零式整流橋的開關(guān)函數(shù)ia相輸入電壓相位oa相輸出電壓相位f(o)相位調(diào)制函數(shù)，由觸發(fā)控制模式?jīng)Q定采用余弦交點(diǎn)法時(shí)，若正弦輸出給定vr=rovmsino式中vm余弦同步信號(hào)的峰值則f(o)=arcsin(rosino)在有環(huán)流工作

13、模式下，交-交變頻器輸出電壓為vo=(vp+vn)無(wú)環(huán)流工作模式下vo=vpfp(o)+vnfn(o)式中fp(o),fn(o)正、反橋的開關(guān)函數(shù)從而可導(dǎo)出6脈波和12脈波有環(huán)流模式輸出電壓通用表達(dá)式(3)式中vph變頻器輸入相電壓幅值其頻譜分布為無(wú)環(huán)流工作模式下則為(4)其頻譜分布為系數(shù)p、c與變頻器類型有關(guān)：p=6為6脈波電路，p=12為12脈波電路；c=1.0為6脈波零式或12脈波零式結(jié)構(gòu)，c=2.0為6脈波橋式或12脈波并聯(lián)橋式結(jié)構(gòu)，c=4.0為12脈波串聯(lián)橋式結(jié)構(gòu)。而系數(shù)(5)(6)若分別以(o-2/3)、(o+2/3)代式中的o，可得b相、c相的輸出電壓表達(dá)式。分析以上各式可得知如

14、下特性：(1)在負(fù)載電流連續(xù)條件下，電壓型交-交變頻器輸出電壓諧波表現(xiàn)出電源諧波性質(zhì)，與一般負(fù)載非線性引起的電網(wǎng)諧波不同。(2)輸出電壓諧波的頻率等于輸入電壓頻率f1與輸出電壓頻率f2(滑差頻率)不同倍數(shù)的和或差；6脈波交-交變頻器輸出電壓含有以6qf1為中心對(duì)稱分布的諧波群，12脈波輸出電壓的頻譜只含前者頻譜中的12qf1諧波群部分。相同脈波數(shù)的有環(huán)流與無(wú)環(huán)流模式變頻器輸出的諧波群相同，但有環(huán)流模式的每個(gè)諧波群只包含有限項(xiàng)，而無(wú)環(huán)流模式含有無(wú)窮多分量。各諧波群的主要部分都集中在前幾項(xiàng)，2n+1較大時(shí)對(duì)應(yīng)的諧波分量幅值很小，可以忽略。(3)有環(huán)流模式的特定次電壓諧波幅值只和輸出與輸入電壓比值r

15、o有關(guān)，無(wú)環(huán)流模式下還與負(fù)載功率因數(shù)角o有關(guān)。相同工作模式的6脈波或12脈波變頻器輸出的同一諧波成分具有相同的相對(duì)幅值(以基波幅值為基值)，與脈波數(shù)無(wú)關(guān)。(4)三相輸出電壓各次諧波分量的相序由基波相序和±(2n+1)之值共同確定。若±(2n+1)s之前為正，則當(dāng)2n+1=6k+1(k為非負(fù)整數(shù))時(shí)，相應(yīng)的諧波電壓為正序，當(dāng)2n+1=3k時(shí)為零序，當(dāng)2n+1=6k-1時(shí)為負(fù)序；而當(dāng)±(2n+1)s為負(fù)時(shí)，正、負(fù)序與上述相反?？梢娡活l率的諧波電壓可同時(shí)含有正、負(fù)序及零序分量。4空載及并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)諧波電壓、電流和轉(zhuǎn)矩分析電機(jī)空載時(shí)，k=f1k/f1次定子諧波電壓為u1k

16、=u2k=keu2k/sk式中u2k變頻器輸出電壓諧波有效值采用定子電壓基值為un，轉(zhuǎn)子基值為變頻器最大可輸出電壓vmax的標(biāo)幺值系統(tǒng)時(shí)，諧波電壓標(biāo)幺值為u*1k=u2k/un=keu*2kvmax/(skun)=cuu*2k/sk(7)式中cu=kevmax/un其中vmax隨交流勵(lì)磁電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大而增大?？梢姙槭拱l(fā)電機(jī)順利并網(wǎng)，此調(diào)節(jié)范圍不宜設(shè)計(jì)得過(guò)大。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，定子諧波電流為i1k=i2k，若定子電流基值取in，則諧波電流標(biāo)幺值為i*1k=u2k/(kxin)=ciu*2k/(f2kx)(8)式中ci=cuf1un/in,x=xs+x1+x2可見，過(guò)大的cu同樣會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的

17、諧波電流i*1k；且i*1k基本上與i1無(wú)關(guān)，故i1較小時(shí)諧波電流畸變率較大。電機(jī)定、轉(zhuǎn)子時(shí)間基波和各次諧波電流分別建立各自的空間基波和諧波磁勢(shì)，同次數(shù)的定、轉(zhuǎn)子空間磁勢(shì)合成后又會(huì)建立各自的基波和諧波氣隙磁場(chǎng)。由于空間基波、諧波的次數(shù)決定了極數(shù)，而空間高次諧波可以忽略，這樣在同一極數(shù)下時(shí)間基波和諧波的次數(shù)、相序決定了磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度和方向。據(jù)此，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩有以下幾種成分：(1)定、轉(zhuǎn)子基波電流與它們建立的氣隙磁場(chǎng)相作用產(chǎn)生的平均電磁轉(zhuǎn)矩，這是異步電機(jī)的基本轉(zhuǎn)矩t1±pmu1i1cos1/(2f1)(9)式中cos1電機(jī)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)(2)定、轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的諧波電流與由其建立的氣隙諧波磁場(chǎng)

18、相作用產(chǎn)生的恒定諧波轉(zhuǎn)矩tadk，其中k次諧波電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為tadk=±pemk/k=±pmi21kr1kr/(2f1k)(10)或tadk/t1=(i1k/i1)2(f1/f1k)(i1r1kr)/(u1cos1)(11)這部分附加轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)量很小，可以忽略。(3)轉(zhuǎn)子諧波或基波電流與剔除對(duì)應(yīng)諧波或基波之外的所有諧波氣隙磁場(chǎng)之間相互作用引起的諧波脈振轉(zhuǎn)矩tk，其主要部分是轉(zhuǎn)子諧波電流與基波磁場(chǎng)作用產(chǎn)生的脈振轉(zhuǎn)矩。諧波脈振轉(zhuǎn)矩的頻率與產(chǎn)生它的諧波電流頻率及相序有關(guān)。f2k+諧波電流合成正轉(zhuǎn)磁勢(shì)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩脈振頻率為ftk=f2k+-f2=f1k+-f1；f2k-諧波電流合成反轉(zhuǎn)

19、磁動(dòng)勢(shì)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩脈振頻率為ftk=f2k-+f2=f1k-+f1。這樣在變頻器輸出諧波電流中，f2k=6qf1+(6k+1)f2與f2k=6qf1+(6k-1)f2之間，以及f2k=6qf1-(6k+1)f2與f2k=6qf1-(6k-1)f2之間都將產(chǎn)生相同脈振頻率的轉(zhuǎn)矩。圖3為基波與折算到定子側(cè)的k1-和k1+次諧波的綜合矢量圖。圖中基波磁場(chǎng)角速度為1,k1-次諧波的綜合矢量u-、i-以k1-1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，k1+次諧波的綜合矢量u+、i+以k1+1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，它們與基波磁場(chǎng)相對(duì)轉(zhuǎn)速都是k1=(k1+k1-)1/2，轉(zhuǎn)矩脈振頻率都是k1。設(shè)在t=0時(shí)，a相諧波電壓ua-、ua+對(duì)基波電壓ua

20、1的初始相位分別為-、+，k-、k+次諧波的功率因數(shù)角分別為-、+，氣隙基波磁場(chǎng)1的初始相位角為1u，則i-、i+與1作用產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩分別為t1k-=i-×1=i-1sin(-+1u+-k1t)(12)t1k+=i+×1=i+1sin(+1u-+k1t)(13)二者合成了頻率為k1的脈振轉(zhuǎn)矩tk=1(i-2+i+2-2i-i+cos)1/2cos(k1t+)(14)式中=+-+-+21u+由此得k倍頻脈振轉(zhuǎn)矩的幅值為tk=1(i-2+i+2-2i-i+cos)1/2(15)由于諧波等效電路呈純感抗性質(zhì)，故+=-=/2，而在中大型電機(jī)中1u/2，從而=+-，即脈振轉(zhuǎn)矩幅值與

21、相應(yīng)諧波電壓的初始相位差有關(guān)。圖3諧波電壓、電流綜合矢量圖fig.3space vectors of harmonic voltage and current5計(jì)算實(shí)例作為對(duì)以上理論分析結(jié)果的驗(yàn)證，選用一臺(tái)三相6極繞線式異步電機(jī)進(jìn)行諧波數(shù)值分析。電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組均為y接，pn=250kw，un=500v，fn=50hz，n=93.5%，cosn=0.9，ke=1.032，sn=0.02，r1=0.0146，x1=0.086，r2=0.0182，x2=0.0793，xm=3.413。6脈波交-交變頻器輸出相電壓有效值為v2n=110v。表1是交流勵(lì)磁電機(jī)接入無(wú)窮大電網(wǎng)的工況，滑差s=0.05，調(diào)

22、制比ro=0.1，變頻器輸出功率因表1接入無(wú)窮大電網(wǎng)，s=0.05，ro=0.1，f2=2.5hztab.1linked with infinite power supplyf2kf1k/f2ftk/f2無(wú)環(huán)流有環(huán)流i*1ktk/t1i*1ktk/t16f1-f2=119f2(n)1001200.150.210.050.106f1+f2=121f2(p)1401200.090.056f1-5f2=115f2(p)1341140.020.026f1+5f2=125f2(n)1061260.020.026f1-7f2=113f2(n)941140.026f1+7f2=127f2(p)1461260

23、.026f1-11f2=109f2(p)1281080.010.016f1+11f2=131f2(n)1121320.010.016f1-13f2=107f2(n)881080.016f1+13f2=133f2(p)1521320.0112f1-f2=239f2(n)2202400.040.060.020.0412f1+f2=241f2(p)2602400.020.0212f1-5f2=235f2(p)2542340.010.0112f1+5f2=245f2(n)2262460.010.0112f1-7f2=233f2(n)21423412f1+7f2=247f2(p)266246thd12脈

24、波0.050.036脈波0.180.08注：括號(hào)內(nèi)的p表示正序分量，n表示負(fù)序分量。數(shù)角o=+150°，電機(jī)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)cos11，定子電流i1=208.26a。此工況下tk/t1i1k/i1,由于cu=kevmax/un0.4較大，ro又很小，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)最大諧波電流出現(xiàn)在f2k=6fi±fo，諧波轉(zhuǎn)矩相加，脈振轉(zhuǎn)矩非常大。表2是交流勵(lì)磁電機(jī)空載運(yùn)行的工況，s=0.2，ro0.5，o+90°。此時(shí)變頻器最大諧波出現(xiàn)在6fi±3fo，這些分量在三相電路中互相抵消，定子側(cè)電壓的諧波總畸變率thd不太顯著。表2電機(jī)空載運(yùn)行，s=0.2，ro=0.5，f2=1

25、0hztab.2no load operation of acemf2kf1k/f2無(wú)環(huán)流有環(huán)流u*2ku*1ku*2ku*1k6f1-f2=29f2(n)250.1230.0420.1050.0366f1+f2=31f2(p)350.0880.0400.1050.0486f1-5f2=25f2(p)290.0070.0040.0150.0066f1+5f2=35f2(n)310.0360.0120.0150.0066f1-7f2=23f2(n)190.0280.0100.0016f1+7f2=37f2(p)410.0270.0120.0016f1-11f2=19f2(p)230.0170.0

26、086f1+11f2=41f2(n)370.0170.0066f1-13f2=17f2(n)130.0150.0046f1+13f2=43f2(p)470.0150.00612f1-f2=59f2(n)550.0350.0140.0330.01212f1+f2=61f2(p)660.0310.0140.0330.01412f1-5f2=55f2(p)590.1390.0600.0610.02612f1+5f2=65f2(n)610.0170.0060.0610.02212f1-7f2=53f2(n)490.0330.0120.0230.00812f1+7f2=67f2(p)710.0130.0

27、060.0230.010thd12脈波0.3040.0640.2060.0406脈波0.4460.0900.3640.074 表3是交流勵(lì)磁電機(jī)接入每相母線電抗為0.045的電網(wǎng)的工況，s=1/3,ro=0.9，0=+120°，此時(shí)cos1=0.84超前，i1=135.69a。在變頻器輸出頻率較高情況下，低次諧波相當(dāng)豐富，影響非常嚴(yán)重，6脈波交-交變頻器無(wú)法適應(yīng)交流勵(lì)磁要求，必須采用較強(qiáng)的抑制措施。表3接入母線電抗xs=0.045的電網(wǎng)，s=1/3，ro=0.9tab.3linked with power supply of source impedance xsf2kf1k/f2f

28、tk/f2無(wú)環(huán)流有環(huán)流i*1ktk/t1u*1ki*1ktk/t1u*1k6f1-f2=17f2(n)15180.0510.1000.0180.0230.0550.0086f1+f2=19f2(p)21180.0320.0130.0210.0086f1-5f2=13f2(p)15120.1920.1240.0520.1060.0840.0296f1+5f2=23f2(n)21240.0130.0250.0070.0600.0530.0296f1-7f2=11f2(n)9120.0920.0940.0370.0386f1+7f2=25f2(p)27240.0080.0040.0170.0096f

29、1-11f2=7f2(p)960.0160.0350.0026f1+11f2=29f2(n)27300.0030.0050.00212f1-f2=35f2(n)33360.0070.0150.0040.0010.0020.00112f1+f2=37f2(p)39360.0060.0040.0010.00112f1-5f2=31f2(p)33300.0030.0100.0020.0010.00112f1+5f2=41f2(n)39420.0030.0070.0030.0010.00112f1-7f2=29f2(n)27300.0090.0060.0070.0070.00412f1+7f2=43f

30、2(p)45420.0030.0020.0040.0050.00412f1-11f2=25f2(p)27240.0430.0410.0220.0210.0190.01112f1+11f2=47f2(n)45480.0010.0020.0010.0110.0110.011thd12脈波0.0470.0240.0260.0176脈波0.2280.1130.1340.060 6結(jié)論本文給出了交-交變頻交流勵(lì)磁電機(jī)電力諧波的解析表達(dá)，可對(duì)多種系統(tǒng)和運(yùn)行工況進(jìn)行定性和定量分析。由于電機(jī)諧波等效電路頻率折算系數(shù)sk在低次諧波時(shí)較小，諧波影響相對(duì)較大，因而交-交變頻器用于交流勵(lì)磁時(shí)可適用的輸出頻率范圍比其他

31、應(yīng)用場(chǎng)合下更小。有環(huán)流模式諧波影響比無(wú)環(huán)流模式有所改善；12脈波變頻器比6脈波變頻器則有明顯的優(yōu)勢(shì)，可適用于交流勵(lì)磁電機(jī)較廣的工況范圍，應(yīng)是交流勵(lì)磁電機(jī)首選的變頻器主電路型式。注釋：國(guó)家自然科學(xué)基金、高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目。作者簡(jiǎn)介：吳志敢男，1972年生，1994年浙江大學(xué)電機(jī)系電機(jī)及其控制專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)在浙江大學(xué)電機(jī)系攻讀博士學(xué)位，研究方向?yàn)榻涣髡{(diào)速、諧波抑制技術(shù)。賀益康男，1941年生，1964年畢業(yè)于清華大學(xué)電機(jī)系電機(jī)專業(yè)，現(xiàn)任浙江大學(xué)電機(jī)系教授，博士生導(dǎo)師，主要研究領(lǐng)域?yàn)殡姍C(jī)及其控制，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，電力電子技術(shù)。wu zhiganwas born in 1972,received his bachelors degree in electrical engineering from zhejiang university(china)in 1994.his research interests include electrical machine and its control,power harmonics suppression technique.作者單位：浙江大學(xué)電機(jī)系310027參考文獻(xiàn)1約翰 m d 墨菲著.交流電機(jī)的可控硅控制.臧英杰等譯.北京：中國(guó)鐵道出版社，1981.2臧英杰等.交流