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一、變頻器對(duì)一般異步電動(dòng)機(jī)的影響1、電動(dòng)機(jī)的功率和溫升的問題不管變頻器采用哪種方法,在運(yùn)行過程中都會(huì)產(chǎn)生不同水平的諧波電壓和電流,從而使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓和電流下運(yùn)行。以廣泛使用的正弦波PWM逆變器為例,低階諧波基本上為零,剩余諧波的權(quán)重約為載波頻率的兩倍,如下所示。
2u +1(u是調(diào)制比)。高次諧波會(huì)導(dǎo)致定子銅損耗,轉(zhuǎn)子銅(鋁)損耗,鐵損耗以及其他損耗。最明顯的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)損耗。由于異步電動(dòng)機(jī)以接近基本頻率的同步速度旋轉(zhuǎn),因此在以大的諧波電壓轉(zhuǎn)差切斷轉(zhuǎn)子導(dǎo)桿之后會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)子損耗。
此外,還應(yīng)考慮由于集膚效應(yīng)而導(dǎo)致的額外銅損。這些損耗是造成電機(jī)額定熱量,功率下降和輸出功率降低的原因。例如,如果典型的三相異步電動(dòng)機(jī)由變頻器在非正弦電源輸出條件下運(yùn)行,則溫升通常會(huì)從10%上升到20%。
1、電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問題當(dāng)前,許多中小型變頻器使用PWM控制,并且載波頻率約為數(shù)千至10,000Hz,因此電動(dòng)機(jī)定子繞組可以承受較高的電壓上升率。施加了陡峭的脈沖電壓,以更嚴(yán)格地檢查電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣。此外,PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波脈沖電壓會(huì)疊加在電動(dòng)機(jī)的工作電壓上,這會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的接地絕緣構(gòu)成威脅,并且由于高壓的反復(fù)作用,接地絕緣會(huì)加速老化。
2、諧波電磁噪聲與轟動(dòng)當(dāng)普通異步電動(dòng)機(jī)使用變頻器為其供電時(shí),來自電磁,機(jī)械,通風(fēng)和其他因素的感覺和噪聲會(huì)變得更加復(fù)雜。變頻電源中包含的每次諧波都會(huì)與電動(dòng)機(jī)電磁部分的獨(dú)特空間諧波相互作用,從而形成各種電磁激勵(lì)力。當(dāng)電磁力波的頻率與電動(dòng)機(jī)的固有振動(dòng)頻率匹配或接近時(shí),會(huì)發(fā)生共振,并且噪聲會(huì)增加。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)具有寬的工作頻率和大的速度變化,所以各種電磁波的頻率難以避免電動(dòng)機(jī)的各個(gè)部件的固有感覺頻率。
3、電動(dòng)機(jī)對(duì)頻頻發(fā)動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)才能選擇變頻器作為電源后,電動(dòng)機(jī)可以在非常低的頻率和電壓下啟動(dòng),而沒有脈沖電流,并且可以使用變頻器提供的各種制動(dòng)方法來完成快速制動(dòng)。頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)會(huì)產(chǎn)生條件,因此電動(dòng)機(jī)的機(jī)械和電磁系統(tǒng)會(huì)受到周期性交變力的影響,從而導(dǎo)致疲勞并加速機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)中的老化問題。
4、低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問題基本和異步電動(dòng)機(jī)的阻抗是明確的。當(dāng)電源完成時(shí),由于電源諧波引起的損耗會(huì)很大。其次,當(dāng)降低異步電動(dòng)機(jī)時(shí),冷卻風(fēng)量的三階段部分和速度的速度減小,這增加了電動(dòng)機(jī)的低速冷卻情況,并且增加了溫度。完整的恒定扭矩輸出。
二、變頻電動(dòng)機(jī)的特色1、電磁設(shè)計(jì)對(duì)于通用異步電動(dòng)機(jī),可以在設(shè)計(jì)的功能參數(shù),功能,功率和功率因數(shù)開始時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于變頻器電動(dòng)機(jī),由于電源頻率的反比,變速的臨界點(diǎn)可以直接從旋轉(zhuǎn)的臨界點(diǎn)開始。因此,對(duì)過載能力和點(diǎn)火能力的要求不算太高,并改善了非正弦波電源對(duì)的適應(yīng)性,從而解決了該方法的關(guān)鍵問題。該方法通常如下:
5)盡可能減小定子和轉(zhuǎn)子的電阻。為降低定子電阻,通過諧波補(bǔ)償銅消耗,可以降低基波銅,。
6)您需要添加一個(gè)電感器以將高次諧波按∞。但是,轉(zhuǎn)子槽也可以做得較大,并且諧波銅也增加了。因此,電機(jī)泄漏的泄漏必須考慮整個(gè)調(diào)節(jié)規(guī)則的阻抗匹配的合理性。
7)變頻器的主磁路通常設(shè)計(jì)為不飽和的。一種是考慮到高端諧波,加深磁路飽和。其次,要提高輸出轉(zhuǎn)矩,增加輸出轉(zhuǎn)矩。逆變電壓。
8、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)首先要考慮的是非正弦波功率特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu),振動(dòng)和噪聲冷卻方法的影響。通常,請(qǐng)注意以下幾點(diǎn):
9)絕緣等級(jí)(通常為F等級(jí)或更高)會(huì)增強(qiáng)絕緣的絕緣強(qiáng)度并接地,尤其要考慮絕緣承受脈沖電壓的能力。
10)關(guān)于電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲,有必要充分考慮電動(dòng)機(jī)零件和整體的剛性,并增加固有頻率以避免與各種力波產(chǎn)生共振。
11)冷卻方式:通常為強(qiáng)制通風(fēng)冷卻方式,主電機(jī)的冷卻風(fēng)扇由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
12)為防止軸電流,對(duì)于容量超過160 KW的電動(dòng)機(jī),請(qǐng)使用軸承絕緣。首先是容易發(fā)生磁路的不對(duì)稱,并且還會(huì)產(chǎn)生軸電流。當(dāng)由不同的高頻砝碼產(chǎn)生的電流合并時(shí),軸電流會(huì)顯著增加,從而損壞軸承。因此,通常采用絕緣方法。
13)對(duì)于恒定輸出變頻電動(dòng)機(jī),當(dāng)速度超過3000/min時(shí),應(yīng)選擇特殊的耐高溫油脂來補(bǔ)償軸承的溫升。