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如何正确选择变频电机的种类以及解决变频器对电机的影响

发布时间:2017-11-30标签:变频器,环保空调变频器,环保空调控制器,冷风机变频器

如何正确选择变频电机的种类

1、无调速要求。对于无特殊调速要求的一般生产机械,如功率不是很大的通风机、小型机床等,可考虑选用鼠笼型三相异步变频电机。

2、有起动性能要求。对于某些要求起动性能好,在不大的范围内平滑调速的设备,如起重机、卷扬机等。可选用绕线型三相异步变频电机。

短时运行的变频电机,可以容许过载,且工作时间越短,允许过载的量也越大。但过载量也不能无限加大,必须小于变频电机的最大转矩。对这类变频电机容量的选择,可根据以下公式来考虑:λ=最大转矩/额定转矩式中,λ是过载系数。所需要变频电机的容量应≥生产机械锁需的功率/λ。

3、重复短时运行变频电机容量的选择,目前,专门用于重复短时运行的交流异步变频电机有TZ系列以及YZR系列等。选择这类变频电机的容量,也可以采用等效负载的方法来确定。选择变频电机的容量,不能超过供电变压器容量的1/3.


解决变频器对电机的影响

1、电动机的效率和温升的问题

    不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为: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、铁耗及附加损耗的增加,最为显着的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。

 
2、电动机绝缘强度问题

目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的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酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动

普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、低转速时的冷却问题

首先,异步电动机的阻抗不尽理想,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,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

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