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發(fā)布時間:2021-07-30 08:08
普通異步電動機按恒頻恒壓設計,不能完全滿足變頻調速的要求。因為使用了變頻器,在我們普通電機不適用的情況下,變頻電機可以很好的解決這個問題。
一個。變頻電機的優(yōu)點:變頻電機采用“專用變頻感應電機和變頻器”的交流調速方式,大大提高了機械自動化程度和生產效率,減小了設備尺寸,提高了舒適度,目前正在取代傳統的機械調速和DC調速方案。變頻電機有很多優(yōu)點。下面的小系列就給大家分享幾點:1。采用電磁設計,降低定子和轉子的電阻。2.有啟動功能。3.適應不同工況下的頻繁變速。4.在某種程度上是可以挽救的
兩個。變頻器對電機的影響;
1.電機效率和溫升
無論變頻器的形式如何,運行中都會不同程度地產生諧波電壓和電流,使電機在非正弦電壓和電流下運行。盡管引入了數據,但以目前常用的正弦波PWM變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩余約兩倍于載波頻率的高次諧波分量為2u 1(u為調制指數)。
高次諧波會導致定子銅、轉子銅(鋁)、鐵的增加和附加損耗,尤其是轉子銅(鋁)。由于異步電動機以接近基頻的同步速度旋轉,高次諧波電壓在切轉子后會造成很大的轉子損耗。此外,還應考慮皮膚效應導致的額外銅消耗。這些損耗會使電機產生額外的熱量,降低效率,降低輸出功率。例如,在非正弦供電條件下,在變頻器輸出的非正線電源中運行時,普通三相異步電動機的溫升一般需要提高10 ~ 20 ~ 20 ~ 20。
2.這臺電機絕緣性能很好
目前很多中小型變頻器都采用PWM控制方式。他的載頻在幾千萬左右,使得電機定子繞組承受很高的電壓上升,相當于對電機施加巨大的沖擊電壓,使得電機匝間絕緣承受更嚴重的考驗。另外,PWM變頻器產生的矩形斬波脈沖電壓疊加在電機運行電壓上,會對電機對地絕緣造成威脅,對地絕緣在高電壓的反復沖擊下會加速老化。
3.低速轉動時的冷卻問題
第一,異步電機的電阻不理想。當工頻低于底層時,高階和諧波造成的功率損耗較大。二是普通異步電動機轉速再次下降時,冷卻風量與轉速的三倍成比例下降,導致電動機低速冷卻狀態(tài)惡化,溫升急劇上升,難以實現恒轉矩輸出。
4.電機對頻繁啟動和制動的適應性
由于電機由變頻器供電后,可以在很低的頻率和電壓下無沖擊啟動,并且可以使用變頻器提供的各種制動方法快速制動,為頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件,因此在電機系統和電磁系統的循環(huán)交換力作用下,給機械結構和絕緣結構帶來了疲勞和加速老化的問題。
5.諧波電磁噪聲和振動
使用變頻器為普通異步電動汽車供電時,電磁、機械、通風等因素引起的振動和噪聲變化更加復雜。變頻電源中包含的各種時間諧波干擾電機電磁部分固有的空間諧波,形成各種電磁激勵。當電磁波的頻率與電機本體的固有振動頻率一致或接近時,就會發(fā)生共振現象,從而
對于普通異步電動汽車,重新設計時考慮的主要性能參數是過載能力、起動性能、效率和功率因數。變頻電機由于臨界轉差率高于電源頻率近一段時間,可以直接啟動臨界轉差率,因此過載能力和啟動性能不需要過多考慮,要解決的關鍵問題是如何提高電機適應非正弦電源的能力。方法一般如下:1)盡量減小定子和轉子的電阻。降低定子電阻可以降低基波銅的消耗,彌補高階諧波的消耗
2.為了抑制電流中高階和諧波的流動性,需要適當增加電機的電感。但轉子對槽漏的阻力更大,集膚效應也更大,高次諧波銅耗也增加。所以電機泄漏量的大小要考慮整個調速范圍內閉鎖匹配的合理性。
3.變頻電機主磁路一般設計為不飽和。一是考慮高次諧波加深磁路飽和。第二,在低頻時,為了增大輸出轉矩,適當增大變頻器的輸出電壓。
二、結構設計
在改造設計中,主要考慮了變頻電機因非正弦供電特性而產生的絕緣結構、振動和噪聲冷卻方式等諸多因素,一般注意以下問題
1)絕緣等級,一般為f或更高,以加強對地絕緣和匝間絕緣強度,特別是考慮絕緣承受沖擊電壓的能力。
2)對于電機的振動和噪聲,應充分考慮電機部件和整體的剛度,盡可能提高其固有頻率,避免與各種力波共振。
3)冷卻方式:冷卻一般采用強制通風,即主電機的冷卻風扇由獨立的電動驅動。
4)對于容量超過160千瓦的電力,防止軸電流的措施
動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱,也會產生軸電流,當其他高頻分量產生的電流結合在一起時,軸電流會大幅增加,從而導致軸承損壞,因此一般都要采取絕緣措施。5)對恒功率變頻三相異步電動機,當轉速超過3000/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高!
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