一、普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的,不可能完全適應變頻調速的要求。以下為變頻器對電機的影響
1、電動機的效率和溫升的問題
不論那種形式的變頻器,在運行中均產生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u+1(u為調製比)。
高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,最為顯著的是轉子銅(鋁)hao。yinweiyibudiandongjishiyijiejinyujibopinlvsuoduiyingdetongbuzhuansuxuanzhuande,yinci,gaocixiebodianyayijiaodadezhuanchaqiegezhuanzidaotiaohou,bianhuichanshenghendadezhuanzisunhao。chucizhiwai,haixukaolvyinjifuxiaoyingsuochanshengdefujiatonghao。zhexiesunhaodouhuishidiandongjiewaifare,xiaolvjiangdi,shuchugonglvjianxiao,rujiangputongsanxiangyibudiandongjiyunxingyubianpinqishuchudefeizhengxiandianyuantiaojianxia,qiwenshengyibanyaozengjia10%--20%。
2、電動機絕緣強度問題
目前中小型變頻器,不少是采用PWM的de控kong製zhi方fang式shi。他ta的de載zai波bo頻pin率lv約yue為wei幾ji千qian到dao十shi幾ji千qian赫he,這zhe就jiu使shi得de電dian動dong機ji定ding子zi繞rao組zu要yao承cheng受shou很hen高gao的de電dian壓ya上shang升sheng率lv,相xiang當dang於yu對dui電dian動dong機ji施shi加jia陡dou度du很hen大da的de衝chong擊ji電dian壓ya,使shi電dian動dong機ji的de匝za間jian絕jue緣yuan承cheng受shou較jiao為wei嚴yan酷ku的de考kao驗yan。另ling外wai,由youPWM變頻器產生的矩形斬波衝擊電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反複衝擊下會加速老化。
3、諧波電磁噪聲與震動
普通異步電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、tongfengdengyinsusuoyinqidezhendonghezaoshengbiandegengjiafuza。bianpindianyuanzhonghanyoudegecishijianxieboyudiandongjidiancibufendeguyoukongjianxieboxianghuganshe,xingchenggezhongdiancijizhenli。dangdiancilibodepinlvhediandongjijitideguyouzhendongpinlvyizhihuojiejinshi,jiangchanshenggongzhenxianxiang,congerjiadazaosheng。youyudiandongjigongzuopinlvfanweikuan,zhuansubianhuafanweida,gezhongdiancilibodepinlvhennanbikaidiandongjidegegoujiandeguyouzhendongpinlv。
4、電動機對頻繁啟動、製動的適應能力
youyucaiyongbianpinqigongdianhou,diandongjikeyizaihendidepinlvhedianyaxiayiwuchongjidianliudefangshiqidong,bingkeliyongbianpinqisuogongdegezhongzhidongfangshijinxingkuaisuzhidong,weishixianpinfanqidonghezhidongchuangzaoletiaojian,yinerdiandongjidejixiexitonghediancixitongchuyuxunhuanjiaobianlidezuoyongxia,geijixiejiegouhejueyuanjiegoudailaipilaohejiasulaohuawenti。
5、低轉速時的冷卻問題
shouxian,yibudiandongjidezukangbujinlixiang,dangdianyuanpinlvjiaodishi,dianyuanzhonggaocixiebosuoyinqidesunhaojiaoda。qici,putongyibudiandongjizaizhuansujiangdishi,lengquefengliangyuzhuansudesancifangchengbilijianxiao,zhishidiandongjidedisulengquezhuangkuangbianhuai,wenshengjijuzengjia,nanyishixianhengzhuanjushuchu。
二、變頻電動機的特點
1、電磁設計
對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機,由於臨界轉差率反比於電源頻率,可以在臨界轉差率接近1shizhijieqidong,yinci,guozainengliheqidongxingnengbuzaixuyaoguoduokaolv,eryaojiejuedeguanjianwentishiruhegaishandiandongjiduifeizhengxianbodianyuandeshiyingnengli。fangshiyibanruxia:
1) 盡可能的減小定子和轉子電阻。
減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增
2)為(wei)抑(yi)製(zhi)電(dian)流(liu)中(zhong)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo),需(xu)適(shi)當(dang)增(zeng)加(jia)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)電(dian)感(gan)。但(dan)轉(zhuan)子(zi)槽(cao)漏(lou)抗(kang)較(jiao)大(da)其(qi)集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)也(ye)大(da),高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)銅(tong)耗(hao)也(ye)增(zeng)大(da)。因(yin)此(ci),電(dian)動(dong)機(ji)漏(lou)抗(kang)的(de)大(da)小(xiao)要(yao)兼(jian)顧(gu)到(dao)整(zheng)個(ge)調(tiao)速(su)範(fan)圍(wei)內(nei)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)的(de)合(he)理(li)性(xing)。
3)變bian頻pin電dian動dong機ji的de主zhu磁ci路lu一yi般ban設she計ji成cheng不bu飽bao和he狀zhuang態tai,一yi是shi考kao慮lv高gao次ci諧xie波bo會hui加jia深shen磁ci路lu飽bao和he,二er是shi考kao慮lv在zai低di頻pin時shi,為wei了le提ti高gao輸shu出chu轉zhuan矩ju而er適shi當dang提ti高gao變bian頻pin器qi的de輸shu出chu電dian壓ya。
2、結構設計
再結構設計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方麵的影響,一般注意以下問題:
1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐衝擊電壓的能力。
2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產生共振現象。
3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。
4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電(dian)動(dong)機(ji)應(ying)采(cai)用(yong)軸(zhou)承(cheng)絕(jue)緣(yuan)措(cuo)施(shi)。主(zhu)要(yao)是(shi)易(yi)產(chan)生(sheng)磁(ci)路(lu)不(bu)對(dui)稱(cheng),也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)軸(zhou)電(dian)流(liu),當(dang)其(qi)他(ta)高(gao)頻(pin)分(fen)量(liang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)結(jie)合(he)一(yi)起(qi)作(zuo)用(yong)時(shi),軸(zhou)電(dian)流(liu)將(jiang)大(da)為(wei)增(zeng)加(jia),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)軸(zhou)承(cheng)損(sun)壞(huai),所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)要(yao)采(cai)取(qu)絕(jue)緣(yuan)措(cuo)施(shi)。
5)對恒功率變頻電動機,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。
同步電動機:
一、 特點:
1、 功率因數超前,一般額定功率因數為0.9,有利於改善電網的功率因數,增加電網容量。
2、 運行穩定性高,當電網電壓突然下降到額定值的80%時,其勵磁係統一般能自動調節實行強行勵磁,保證電動機的運行穩定。
3、 過載能力比相應的異步電動機大。
4、 運行效率高,尤其是低速異步電動機。
二、 啟動方式
1、 異步啟動法,,同步電動機多數在轉子上裝有類似與異步電機籠式繞組的啟動繞組。再勵磁回路串接約為勵磁繞組電阻值10倍的附加電阻來構成閉合電路,把同步電動機的定子直接接入電網,使之按異步電動機啟動,當轉速達到亞同步轉速(95%)時,再切除附加電阻。
2、 變頻啟動,用變頻器啟動,不在贅述。
三、 應用
作過油田節電的師傅都知道,油田的抽油機電機,由於要求的啟動轉矩大,工程師設計時一般將電機設計的很大,這就出現“大馬拉小車”現象,如:55KW的抽油機電機,再平衡塊基本調好後,其實際有功一般在十幾個KW,有時還小。我曾做過這樣的改造,將抽油機55KW異步電動機改為22KW同步電機,後用變頻器控製,當然也可以根據排液量或別的信號進行自動控製。節電率可達40%。
因yin此ci,異yi步bu電dian動dong機ji,同tong步bu電dian動dong機ji,變bian頻pin電dian動dong機ji三san者zhe各ge有you特te點dian,主zhu要yao看kan您nin所suo控kong製zhi的de工gong況kuang環huan境jing,當dang然ran還hai要yao根gen據ju工gong程cheng成cheng本ben,能neng用yong異yi步bu電dian機ji盡jin量liang用yong異yi步bu電dian動dong機ji。
