(1) 改变电动机电缆的长度和将电缆接地,这将改变电动机端上的浪涌幅值,虽然此措
施常常是困难的或不实际的。
(2)采用有较高介质损耗的电缆(例如丁基橡胶或油纸绝缘)。采用铁材屏蔽的特种电缆也
行。这些办法将减少振荡并改善电磁兼容
(emc)性能。
(3) 如果相
—地之间出现问题,可对接地配置加以改变。
(4) 装设输出电抗器,可增加峰值上升时间,它和电缆电容的联合作用将减少行波峰值
电压。此时要考虑增加了电抗上的电压降。
(5) 装设输出 dv/dt 滤波器,可显著增加峰值上升时间。采用此措施可增加电缆长度。
(6)装设输出正弦波滤波器,可增加峰值上升时间。采用此方案的可能性决定于对象所
要求的特性,特别是调速范围与动态性能,它有两种类型,类型
i 能同时减少相
—相间和
相
—地间的电压应力;而类型ⅱ只能减少相—相间电压应力。此外这种滤波器可减少 emc 干扰
和电动机的附加损耗和噪音,而且用了类型
i 滤波器后就可以采用标准的非屏蔽电缆。
(7) 在电动机端附近装设终端单元可抑制电动机端口的过电压。
(8) 降低每步脉冲的电压幅度,例如采用三电平或多电平变流器。
3 电流源逆变器(csi)
国内市场上出现的产品中只有
ab 公司的高压变频器,其他品牌的高压变频器以及全部
低压变频器都不用这个
csi 方案,国内新出现一书[7],对此论述最多,这个方案在技术原
理上有特点,为了搞清楚他的内在实质,不妨探讨一番,以便于和电压源逆变器的性能比
较。
csi 的构造不同就是在整流后的中间直流环节用大电感平波,因而直流电流比较稳定,
所以叫电流源型
(但不是恒流)。
3.1 矩形波电流输出
最早出现的线路方案是采用晶闸管的串联二极管式即采用强迫换流,还有驱动同步电
动机采用负载换流,由于当今市面上应用很少,这里对线路原理不再介绍,下面只讨论他
的外部特性。在科技书籍里介绍
csi 特点次数多的当推文献[4],csi 的主要特点如下:
(1) 中间直流电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗;
(2) 交流侧输出电流为矩形波,与负载阻抗角无关;
(3) 交流侧输出电压波形和相位决定于负载阻抗;
(4)当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,为反馈无功能量,电流并不反向,因此
不必像电压型逆变器一样要给开关器件反并二极管,直流侧电感可以贮存与释放无功能量
;
(5) 同理,有功能量通过可控晶闸管桥可以反馈回交流电网,不要另设一套反馈到电网
用逆变桥电路
;
(6) 对触发信号的要求:对直流链总是要求有电流流通路径而不能开路,对交流侧不能
有短路路径。
为什么输出交流电流为矩形波
?因为直流侧有一个大电感,可以稳定直流电流(但不是
恒流
)。为什么输出交流电压波形决定于负载阻抗?这是因为 v=iz,这个式中的 i 是正向、反向
都是
120°宽的矩形波,(也可能是 120°宽的凸字形波)z 为负载感抗,可以分解为基波和特征
谐波。交流电流侧的负载为电动机,其负载特性为阻感负载,对各次谐波而言,谐波感抗是
基波感抗的
h 倍,h 是特征谐波次数例如 5、7 等等,但是要注意,直流侧的大电感对各次谐
波而言,相当于一个很大的电源内抗,在这个大电感上会有很大的谐波电压降,结果,输
出的交流电压波形虽不是正弦波,但也决不是矩形波,比较接近于正弦波,其原因应该是
直流大电感上削去了大部分的谐波电压。
3.2 pwm 调制波输出
被调制波的基波电流波形,由于是电流源所以为矩形波,经过
pwm 调制后,电流波形