变频器长线驱动电机分析.doc

变频器长线驱动电机振荡分析报告主要包含以下几个内容：1， 在同等条件下测试不同厂家的变频器在电机侧的电压振荡波形2， 测试汇川变频器在不同的电缆长度下电机侧的电压振荡波形3， 利用MATLAB仿真手段分析电压振荡情形4， 测试和仿真分析结论5， 推荐的解决措施一， 实测数据：1， 不同厂家变频器典型对比测试波形( 30米线)：1）测试条件：变频器：汇川MD320/22kW；/安川/三菱测试电缆：30米（4mm2，三相四芯）2）测试结果：测试了三种变频器的波形，波形完全一致，与变频器型号基本无关，只有振荡幅值有几十伏的差异，因此基本排除了变频器输出的差异。3）结论：输出长线驱动的振荡情况与变频器品牌基本无关2， 不同的电缆长度下电机侧的电压振荡波形1）测试条件：变频器：汇川MD320/22kW测试电缆：30米/50米/100米/130米 （4mm2，三相四芯）2）测试结果：A）130m长线电机侧振荡波形：B）100m长线，电机端悬空测试波形（电缆参数测试：L=62uH，C=10nF，S= 4mm2）C）50m长线，电机侧波形D）30m长线，电机侧波形3）结论：振荡频率与电缆长度成反比，最大振荡幅值随电缆长度增长而加大，但增加的有限，不是线形关系 ，振荡衰减随着电缆长度增加而变缓；二，仿真分析：1. 仿真模型：用LC模型来等效长电缆的分布参数；测试100米4mm2的三相四芯电缆的参数得L=62uH，C=10nFMATLAB仿真模型：为了简化模型，采用5kHz/占空比0.5/幅值530V的固定脉宽的脉冲信号发生器作为激励源，测试输出波形。L ：电缆分布电感；C：电缆分布电容；R：电缆电阻2，仿真结果：1）L=62uH，C=10nF，R=0.5欧姆，RL=2k欧姆， f=5kHz2）L=62uH，C=10nF，R=0.5欧姆，RL=2k欧姆， f=11.8kHz3）L=62uH，C=10nF，R=0.5欧姆，RL=5k欧姆， f=11.8kHz4）L=500uH，C=10nF，R=0.5欧姆，RL=2k欧姆，f=5kHz5）L=62uH，C=10nF，R=0.5欧姆，RL=200欧姆+4700pF， f=11.8kHz3，仿真分析结论：1）线路阻抗以及电机端负载决定了振荡衰减的快慢；2）当开关周期较短或者振荡衰减过慢，若在下一次激励到来前振荡没有结束，则振荡的幅值与相位有关，可能加强也可能减小；在变频器应用中，由于脉宽是调制变化的，因此会出现振幅时而加强时而减弱的情况3）增加输出电抗器可以降低振荡频率，加大了电机对于振荡的阻尼，减小震荡幅值4）电机侧加吸收电路大大的加快了振荡的衰减速度，消除了振荡波形的累加因素，保证了振荡幅值限制在一定范围内。5）减小变频器的载波频率可以有效地减小电压波形的振荡 （由于周期的加长，振荡可以消除4，验证吸收电路效果：1）130米长线加吸收后的波形2）30米长线加吸收后的波形三， 结论及解决措施1， 输出电抗器可以很好的解决变频器长线驱动问题；2， 电机侧加适当的吸收电路也可以解决长线振荡产生高压损坏电机