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变频电机有什么特殊之处-HHpoker俱乐部

2019-06-29 10:55

普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。

  变频电动机的特点:

  1、电磁设计

  对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的要害问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方法一般如下:

  1) 尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加。

  2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的巨细要兼顾到整个调速规模内阻抗匹配的合理性。

  3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

  2、结构设计

  再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方法等方面的影响,一般注意以下问题:

  1)绝缘品级,一般为F级或更高,增强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐攻击电压的能力。

  2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波爆发共振现象。

  3)冷却方法:一般接纳强迫通风冷却,即主电机散热电扇接纳独立的电机驱动。

  4)避免轴电流步伐,对容量凌驾160KW电动机应接纳轴承绝缘步伐。主要是易爆发磁路差池称,也会爆发轴电流,当其他高频分量所爆发的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要接纳绝缘步伐。

  5)对恒功率变频电动机,当转速凌驾3000/min时,应接纳耐高温的特殊润滑脂,以赔偿轴承的温度升高。

  6) 变频控制原理

  Eg=4.44f1N1kn1фm

  控制公式

  Eg --气隙磁通在定子每相中的感应电动势的有效值;

  f1 --定子频率;

  N1 --定子每相绕组的串联匝数;

  kn1 --基波绕组系数;

  Φm --每极气隙磁通量;

  基频以下调速

  由式“控制公式”可知,只要Eg   /f1坚持为常值,就可以坚持фm稳定。可是,绕组中的感应电动势是很难直接控制的,在电动势较高时可以忽略定子绕组的阻抗压降而认定U1≈Eg,则有U1 /f1 =   常值;在低频时U1和Eg都比较小,这时不可忽略,可以人为的抬高U1去补尝定子绕组的阻抗压降。

  基频以上调速

  当基频以上调速时,频率往上升高,但U1却不可比额定电压U1n还要大,顶多只能使 U1   =U1n。因此,由式"控制公式"可知,这将迫使磁通与频率成反比,相当于直流电机弱磁升速的情况。

  将以上二种情况结合起来就可以获得异步电机如以上图所示的变频调速特性。同时这也是变频电机调速的V/F曲线图。在实际运用中,V/F开环控制也是沿着这条曲线进行的。

  三、实际应用情况比照

  1,电机的效率和温升在变频驱动下,变频电机效率会高10%左右,而温升会小20%左右,尤其是在矢量控制或者直接转矩控制的低频区域。

  2,变频电机关于需要频繁启动、频繁调速、频繁制动的场合,要优于普通电动机。

  3,在电磁噪声和振动方面,变频电机在变频驱动时较普通电动机有更低的噪音和更小的电磁振动。

  4,电动机的绝缘强度问题。由于变频电机专为变频器驱动设计,所以能蒙受较大的du/dt,所以变频电动机的绝缘强度要高。尤其是在DTC控制模式下,对电动机的绝缘强度是个很大的考验。

  5,***主要的区别:变频电动机有特另外散热(接纳独立的轴流风机强迫通风),在低频、直流制动和一些特殊应用场合下的散热要大大的优于普通的交流异步电动机。


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