图3 三相SPWM输出谐波线电压频谱(N=30，M=1.0) 三 变频器输出谐波对电机的影响由1的分析可知,变频器的输出包含丰富的谐波。变频器调制比M和载波比N的不同，使得变频器输出包括的谐波也是不同的，即可能有偶次谐波，也可能有奇次谐波，这些谐波的存在对电机的影响也是不同的，这就说明，电机在不同的工况下运行的性能指标也是不同的。本节给出一个例子，从电机的效率指标说明谐波的存在对电机的影响。

　　本例子选用一台7.5kW，三角形连接，极对数为2，定子36槽，转子32槽的三相异步电动机。定子采用半闭口圆底槽，转子采用梯形槽。如图所示

　　(a)定子半闭口圆底槽 (b)转子梯形槽

　　其中：

定子数据：=0.35，=0.67，=0.88，=0.44，=0.08，=0.09，=1.36

转子数据：=0.10，=0.55，=0.30，=0.05，=0.13，=2.17

(以上数据单位为)

　　通过MATLAB仿真得到不同的频率及其对应的幅值，其中载波比为N=24，调制比M=1，变频器输出频率50HZ，输出线电压380V。为了说明问题，载波频率附近取3个不同频率，离载波频率较远取三个不同的频率。计算结果见下表1及表2所示：

　　表1 载波频率附近计算值 谐波次数 频率 电压幅值 定子铜损耗 转子铜损耗 铁损耗 风摩损耗 杂散损耗 总损耗 效率 1 50 380 0.0477 0.0343 0.0239 0.0039 0.02 0.1364 88% 23 100 14 0.0478 0.0456 0.0639 0.1812 85% 25 200 14 0.0478 0.0441 0.0603 0.1761 85% 26 250 40.3 0.0478 0.0455 0.4862 0.5795 63%

　　表2 离载波频率较远的计算值 谐波次数 频率 电压幅值 定子铜损耗 转子铜损耗 铁损耗 风摩损耗 杂散损耗 总损耗 效率 1 50 380 0.0477 0.0343 0.0239 0.0039 0.02 0.1364 88% 2 100 10 0.0478 0.0538 0.1803 0.2858 78% 4 200 10 0.0478 0.0407 0.1110 0.2234 82% 5 250 7 0.0478 0.0483 0.0465 0.1665 86% 四、结论

　　由表1及表2可以看出，考虑变频器输出谐波之后，电机的效率较未考虑谐波有很大的下降，但是实际情况可能下降更多。考虑变频器的开关损耗等的影响，由变频器和电机组成的调速系统的效率下将会更多，因此必须采取一定的手段抑止谐波对变频调速系统的影响。

　　参考文献：

　　[1]翁双安。非正弦供电下电动机的运行试验研究[J]，电工技术杂志，1996(5)，8-1.

　　[2]王凤翔。交流电机的非正弦供电[M]，机械工业出版社，1997.

　　[3]许大中。交流电机调速理论[M]，浙江大学出版社，1994.

　　[4]黄俊，王兆安。电力电子变流技术[M]，机械工业出版社，1993.

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