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“ 1.普通异步电动机是为恒定频率和恒定电压而设计的,它们不能完全满足可变频率的速度控制要求。以下是变频器对电动机的影响:
01.发动机的效率和温度升高。不管变频器的类型如何,在运行过程中都会产生不同程度的谐波电压和电流,从而使电动机在非正弦电压和电流下运行。
根据以常用正弦波PWM逆变器为例的信息,其低阶谐波基本上为零,剩余的高阶谐波分量约为载波频率的两倍,为:2u +1(这是调制比)。
高次谐波会导致定子铜损,转子铜(铝)损耗,铁损和其他损耗增加。最重要的是转子铜(铝)损耗,因为异步电动机以接近基本频率的同步速度旋转。
在高次谐波电压以大的转差率切断转子杆之后,因此会产生较大的转子损耗。此外,还必须考虑由于集肤效应而导致的额外铜损。这些损耗会导致电动机产生日常热量,降低效率并降低输出功率。例如,当普通三相异步电动机在变频器输出的非正弦电源条件下运行时,其温度升高通常会增加10%到20%。
02.电机绝缘电阻问题目前,许多中小型变频器都使用PWM控制方法。载波频率在几千到一万赫兹左右,这意味着电动机定子绕组可以承受很高的电压上升速率,这意味着向电动机施加了陡峭的脉冲电压,这使得电动机的绝缘相对可旋转硬测试。
另外,PWM变频器产生的矩形斩波脉冲电压会叠加在电动机的工作电压上,这会对电动机的接地绝缘层构成威胁,并且在高压反复影响下,接地绝缘层会加速其老化。
03.谐波电磁噪声和振动当普通异步电动机由变频器驱动时,由电磁,机械,通风和其他因素引起的振动和噪声会变得更加复杂。变频电源中包含的时间谐波很不稳定,它们会产生电动机电磁部分的固有空间谐波,并形成各种电磁激励力。如果电磁力波的频率匹配或接近机体的固有振动频率,则会发生共振,从而增加噪音。由于发动机的工作频率范围很宽且变速范围很广,因此很难各种电磁力波的频率,以避免发动机每个组件的固有振动频率。
04.发动机适应频繁启动和制动的能力。变频器使用电源后,可以以非常低的频率和电压启动电动机,而不会产生浪涌电流,并且变频器可以提供多种制动方式。用过的。快速制动为频繁启动和制动创造了条件,因此,电动机的机械系统和电磁系统会受到周期性交变力的影响,从而导致机械结构和绝缘结构疲劳和加速老化的问题。
05.低速下的冷却问题首先,异步电动机的阻抗不理想。当电网频率较低时,电源中高次谐波所引起的损耗相对较大。
第二,当普通异步电动机的速度降低时,冷却空气的量与速度的第三输出成比例地减小,这导致电动机的冷却状态在低速下恶化并且温度升高大大增加,从而使得难以保持恒定的扭矩输出。
二,变频电机的特点01。电磁设计在常见的异步电动机中,设计中考虑的最重要的性能参数是过载能力,启动功率,效率和功率因数,临界滑差接近1。
因此,不再需要过多考虑过载能力和启动功率。然而,要解决的主要问题是如何提高电动机对非正弦波功率的适应性。该过程通常如下:1)尽可能减小定子和转子的电阻。降低定子电阻可以减少基本铜损,以补偿由高次谐波引起的铜损增加。
2)为了抑制电流中的高次谐波,必须相应地增加电动机的电感。但是,转子槽的漏电抗很大,趋肤效应也很大,高次谐波的铜损也增加了。因此,电动机的泄漏电抗必须考虑整个速度范围内阻抗匹配的充分性。
3)变频电机的主磁路一般设计为不饱和的,一种是考虑到高次谐波会加深磁路的饱和度,另一种是适当增加变频器的输出电压以增加低频时的输出转矩。
02.结构设计在设计结构设计时,非正弦电源特性对绝缘结构的影响,还必须考虑变频电动机的振动和噪声冷却方法。通常,应注意以下几点:考虑:
1)绝缘等级,通常为F级或更高,可增强地板绝缘和绕组的绝缘强度,并特别考虑绝缘承受脉冲电压的能力;
2)对于发动机的振动和噪声,有必要充分考虑发动机部件和整体的刚性,并尝试增加其固有频率,以避免与每个功率波发生共振。
3)冷却方法:通常使用强制通风冷却,即主机冷却风扇由独立的发动机驱动。
4)对于恒定功率和可变频率的电动机,应以大于3000 / min的速度使用特殊的耐高温润滑脂,以补偿轴承的温升。
变频电动机可以在0.1 Hz至130 Hz的范围内长时间运行。
普通电动机可以在20-65 Hz的范围内长时间运行2极。
4极运行是在25到75 Hz范围内的长期运行。
6针可在30-85 Hz的范围内长期工作。
8极可在35-100 Hz的范围内长期运行
5)避免波电流的措施输出功率超过160 kW的电机应采取轴承绝缘措施。
主要原因是容易发生磁路的不对称,还会产生波电流,当其他高频成分产生的电流共同作用时,轴电流急剧上升,导致轴承损坏。因此通常必须采取。