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​一、变频器对一般异步电动机的影响

1、电动机的功率和温升的问题

 不论那种方法的变频器,在运转中均发生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运转。有材料显现,以现在遍及运用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波根本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波重量为:2u+1(u为调制比)。

 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的添加,最为明显的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以挨近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因而,高次谐波电压以较大的转差切开转子导条后,便会发生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所发生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额定发热,功率下降,输出功率减小,如将一般三相异步电动机运转于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要添加10%~20%。

2、电动机绝缘强度问题

现在中小型变频器,不少是选用PWM的操控方法,其载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严格的检测。别的,由PWM变频器发生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运转电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的重复冲击下会加快老化。

3、谐波电磁噪声与轰动

一般异步电动机选用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等要素所引起的轰动和噪声变的愈加复杂。变频电源中含有的各次时刻谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干与,构成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振荡频率一致或挨近时,将发生共振现象,然后加大噪声。因为电动机工作频率规模宽,转速改变规模大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有轰动频率。

4、电动机对频频发动、制动的适应才能

因为选用变频器供电后,电动机能够在很低的频率和电压下以无冲击电流的方法发动,并可使用变频器所供的各种制动方法进行快速制动,为完成频频发动和制动创造了条件,因而电动机的机械体系和电磁体系处于循环交变力的效果下,给机械结构和绝缘结构带来疲惫和加快老化问题。

5、低转速时的冷却问题

 首要,异步电动机的阻抗不尽抱负,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,一般异步电动机在转速下降时,冷却风量与转速的三次方成份额减小,致使电动机的低速冷却情况变坏,温升急剧添加,难以完成恒转矩输出。

二、变频电动机的特色

1、电磁设计

对一般异步电动机来说,设计时首要考虑的功能参数是过载才能、发动功能、功率和功率因数。而变频电动机,因为临界转差率反比于电源频率,能够在临界转差率挨近1时直接发动,因而,过载才能和发动功能不在需求过多考虑,而要处理的要害问题是怎么改善电动机对非正弦波电源的适应才能。方法一般如下:

1)尽可能的减小定子和转子电阻。

减小定子电阻即可下降基波铜耗,以补偿高次谐波引起的铜耗添加

2)为按捺电流中的高次谐波,需恰当添加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因而,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况,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了进步输出转矩而恰当进步变频器的输出电压。

2、结构设计

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

1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的才能。

2)对电机的振荡、噪声问题,要充分考虑电动机构件及全体的刚性,极力进步其固有频率,以避开与各次力波发生共振现象。

3)冷却方法:一般选用强迫通风冷却,即主电机散热电扇选用独立的电机驱动。

4)避免轴电流办法,对容量超越160KW电动机应选用轴承绝缘办法。首要是易发生磁路不对称,也会发生轴电流,当其他高频重量所发生的电流结合一同效果时,轴电流将大为添加,然后导致轴承损坏,所以一般要采纳绝缘办法。

5)对恒功率变频电动机,当转速超越3000/min时,应选用耐高温的特别润滑脂,以补偿轴承的温度升高


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