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不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使發(fā)電機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)轉(zhuǎn)。拒資料推薦，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基礎(chǔ)為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調(diào)制比）。

　　高次諧波會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)楫惒桨l(fā)電機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)發(fā)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所發(fā)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使發(fā)電機(jī)額外發(fā)熱，效率減小，輸出功率降低，如將普通三相異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源因素下，其溫升一般要增加10%--20%。

　　目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方法。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得發(fā)電機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)發(fā)電機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使發(fā)電機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。另外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓迭加在發(fā)電機(jī)運(yùn)行電壓上，會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)造威脅，對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。

　　普通異步發(fā)電機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通氣等要素所致使的振動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與發(fā)電機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。當(dāng)電磁力波的頻率和發(fā)電機(jī)機(jī)體的固有震動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將發(fā)生共振狀況，從而加大噪音。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)工作頻率范圍寬，速度變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開發(fā)電機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。

　　由于采用變頻器供電后，發(fā)電機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方法啟動(dòng)，并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方法進(jìn)行快速制動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了要素，因而發(fā)電機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁機(jī)構(gòu)處于循環(huán)交變力的用途下，給機(jī)械組成和絕緣構(gòu)造帶來疲勞和加速老化問題。

　　首先，異步發(fā)電機(jī)的阻抗不盡理想，當(dāng)電源頻率較底時(shí)，電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步發(fā)電機(jī)再轉(zhuǎn)速減少時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減少，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的低速冷卻情形變壞，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。

　　電磁設(shè)計(jì)對(duì)普通異步發(fā)電機(jī)來說，再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻發(fā)電機(jī)，由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率，可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接起動(dòng)，因此，過載能力和啟動(dòng)性能不在需要過多考慮，而要排除的關(guān)鍵問題是如何改良發(fā)電機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。方法一般如下：

　　2）為控制電流中的高次諧波，需適當(dāng)增加發(fā)電機(jī)的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大，高次諧波銅耗也增大。因此，發(fā)電機(jī)漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。

　　3）變頻發(fā)電機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和，二是考慮在低頻時(shí)，為了提升輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。

　　2、構(gòu)成設(shè)計(jì)再構(gòu)成設(shè)計(jì)時(shí)，具體也是考慮非正弦電源特征對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般注意以下問題：

　　1）絕緣等級(jí)，通常為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。

　　2）對(duì)電機(jī)的震動(dòng)、噪音問題，要充分考慮發(fā)電機(jī)構(gòu)件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波發(fā)生共振情形。

　　3）預(yù)防軸電流方法，對(duì)容量超過160KW發(fā)電機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣步驟。具體是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生軸電流，當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時(shí)，軸電流將大為增加，從而致使軸承故障，于是一般要采取絕緣辦法。

　　4）對(duì)恒容量變頻發(fā)電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時(shí)，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。

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