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发电技术  2019, Vol. 40 Issue (3): 294-299    DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18206
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交流变频调速系统仿真建模及谐波特性分析
曾令华(),程亮,张靖宗
Simulation Model of AC Variable Frequency Speed Regulation System and Harmonic Characteristics Analysis
Linghua ZENG(),Liang CHENG,Jingzong ZHANG
全文: HTML    PDF(476 KB)  
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摘要: 

随着电力电子技术的发展,交流变频调速系统以其强大的优势逐渐取代传统的直流调速传动,其在给人们生产生活带来方便和效率的同时,也造成了电力系统谐波污染加重的问题。因此,设计了一种开环正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制的交流变频调速系统并搭建仿真模型,实现了对系统中变频器输出电压频率和幅值及电机转速的灵活控制。对系统网侧电压和电流进行了谐波特性分析,结果表明:网侧电压的波形比较理想、畸变很小,而电流波形畸变严重;且随着变频器输出频率的增加,电压波形畸变程度有所加剧,电流畸变程度有所减轻。

关键词 变频调速变频器异步电动机谐波分析    
Abstract

With the development of power electronics technology, AC frequency conversion speed regulation system gradually replaces the traditional DC speed regulation drive with its strong advantages. It brings convenience and efficiency to people's production and life, but also causes the problem of aggravating harmonic pollution in power system. Therefore, this paper designed an open-loop sinusoidal pulse width modulation (SPWM) controlled AC variable frequency speed regulation system and built a simulation model, which realized the flexible control of the frequency and amplitude of the output voltage of the converter, as well as the motor speed. Furthermore, the harmonic characteristics of the voltage and current on the grid side of the system were analyzed. The simulation results show that the waveform of the voltage is ideal and its distortion is very small, but the current waveform distortion is serious. In addition, with the increase of the inverter output frequency, the distortion degree of voltage waveform is intensified, and the current distortion is reduced.

Key wordsfrequency speed regulation    inverter    asynchronous motor    harmonic analysis
收稿日期: 2018-10-22      出版日期: 2019-07-02
作者简介: 曾令华(1993),男,硕士研究生,研究方向为电能质量, zlh_whu2013@163.com|程亮(1995),男,硕士研究生,研究方向为电力系统规划与控制|张靖宗(1995),男,硕士研究生,研究方向为电能质量
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曾令华
程亮
张靖宗
引用本文:

曾令华,程亮,张靖宗. 交流变频调速系统仿真建模及谐波特性分析[J]. 发电技术, 2019, 40(3): 294-299.
Linghua ZENG,Liang CHENG,Jingzong ZHANG. Simulation Model of AC Variable Frequency Speed Regulation System and Harmonic Characteristics Analysis. Power Generation Technology, 2019, 40(3): 294-299.

链接本文:

http://www.pgtjournal.com/CN/10.12096/j.2096-4528.pgt.18206      或      http://www.pgtjournal.com/CN/Y2019/V40/I3/294

图1  异步电动机变压变频调速的控制特性
图2  交流变频调速系统拓扑结构
图3  逆变器输出的PWM波形
图4  定子三相电流
图5  转速响应波形
图6  网侧电压波形
图7  网侧电流波形
图8  网侧电压波形频谱
图9  网侧电流波形频谱
图10  总谐波畸变率
图11  谐波电压含有率
图12  谐波电流含有率
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