多相电机变频调速系统的特点

对于由多相逆变器驱动多相电机所构成的调速系统来说，因相数可变，增加了设计和控制自由度，能较好地实现电机本体与逆变器的最优匹配，充分发挥调速系统的整体性能和可靠性。所以，相比于三相电机调速系统，除了具有三相电机调速特性外，还有以下特点。

1. 实现低压大功率传动

在供电电压受限制的场合，采用多相电机调速系统是实现大功率的有效途径。通过增加相数分摊电流和功率，降低了功率开关器件的电流和电压等级，同时也可以避免功率器件并联使用带来的动态和静态均流问题，提高了系统的可靠性。

2. 提高调速系统的整体性能

多相电机相数增大，使得电机的谐波次数增大，幅值下降，有效地减小了电机的转矩脉动、噪声和振动并改善低速运行性能。另外，多相电机由于谐波幅值小，一般情况下不采用短距和分布绕组，故绕组系数大，使产生同样转矩的基波电流减小，定子的铜耗降低。对于感应电机来说，由于磁场谐波含量的降低，转子电流谐波减小，转子铜耗下降。

3. 容错能力更强，可靠性高

由于相数多，当有一相甚至几相出现故障时，电机仍然能够正常起动并降低功率运行，适时适当的控制策略可以维持较高的性能运行。

4. 更多的控制自由度

随着相数的增加，电压空间矢量的个数成指数增加，为电压型逆变器的空间矢量脉宽调制控制等先进控制策略提供了充足的控制资源。例如，多相电机的直接转矩控制性能比三相电机有较大的提高。

尽管多相电机及其调速系统具有诸多优点，但与三相电机调速系统相比，在通用场合的应用中并没有多大优势，三相电机调速仍然占据主流地位。其原因是随着相数的增加，电机结构复杂，成本增加。由于每相一般至少需采用一个桥臂进行驱动，功率开关器件的数量成倍增加，成本较高。因此，多相电机适合应用于大功率或可靠性要求高的场合。