變頻電(diàn)機

  YZP系列起重及冶金用(yòng)變頻調速三相異步電(diàn)動機具(jù)有(yǒu)過載能(néng)力大、機械強度高、調速範圍寬、運行穩定的特點。

   本文(wén)将從電(diàn)動機的效率和溫升的問題、電(diàn)動機絕緣強度問題、諧波電(diàn)磁噪聲與震動、電(diàn)動機對頻繁啓動、制動的适應能(néng)力、低轉速時的冷卻問題等5個方面來論述變頻器對電(diàn)機的影響。

  1、電(diàn)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(zhōng)均産(chǎn)生不同程度的諧波電(diàn)壓和電(diàn)流，使電(diàn)動機在非正弦電(diàn)壓、電(diàn)流下運行。拒資料介紹，以目前普遍使用(yòng)的正弦波PWM型變頻器為(wèi)例，其低次諧波基本為(wèi)零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分(fēn)量為(wèi)：2u+1（u為(wèi)調制比）。高次諧波會引起電(diàn)動機定子銅耗、轉子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為(wèi)顯着的是轉子銅（鋁）耗。因為(wèi)異步電(diàn)動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的，因此，高次諧波電(diàn)壓以較大的轉差切割轉子導條後，便會産(chǎn)生很(hěn)大的轉子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應所産(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電(diàn)動機額外發熱，效率降低，輸出功率減小(xiǎo)，如将普通三相異步電(diàn)動機運行于變頻器輸出的非正弦電(diàn)源條件下，其溫升一般要增加10%--20%。

  2、電(diàn)動機絕緣強度問題

  目前中(zhōng)小(xiǎo)型變頻器，不少是采用(yòng)PWM的控制方式。他(tā)的載波頻率約為(wèi)幾千到十幾千赫，這就使得電(diàn)動機定子繞組要承受很(hěn)高的電(diàn)壓上升率，相當于對電(diàn)動機施加陡度很(hěn)大的沖擊電(diàn)壓，使電(diàn)動機的匝間絕緣承受較為(wèi)嚴酷的考驗。另外，由PWM變頻器産(chǎn)生的矩形斬波沖擊電(diàn)壓疊加在電(diàn)動機運行電(diàn)壓上，會對電(diàn)動機對地絕緣構成威脅，對地絕緣在高壓的反複沖擊下會加速老化。

  3、諧波電(diàn)磁噪聲與震動

  普通異步電(diàn)動機采用(yòng)變頻器供電(diàn)時，會使由電(diàn)磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加複雜。變頻電(diàn)源中(zhōng)含有(yǒu)的各次時間諧波與電(diàn)動機電(diàn)磁部分(fēn)的固有(yǒu)空間諧波相互幹涉，形成各種電(diàn)磁激振力。當電(diàn)磁力波的頻率和電(diàn)動機機體(tǐ)的固有(yǒu)振動頻率一緻或接近時，将産(chǎn)生共振現象，從而加大噪聲。由于電(diàn)動機工(gōng)作(zuò)頻率範圍寬，轉速變化範圍大，各種電(diàn)磁力波的頻率很(hěn)難避開電(diàn)動機的各構件的固有(yǒu)震動頻率。

  4、電(diàn)動機對頻繁啓動、制動的适應能(néng)力

  由于采用(yòng)變頻器供電(diàn)後，電(diàn)動機可(kě)以在很(hěn)低的頻率和電(diàn)壓下以無沖擊電(diàn)流的方式啓動，并可(kě)利用(yòng)變頻器所供的各種制動方式進行快速制動，為(wèi)實現頻繁啓動和制動創造了條件，因而電(diàn)動機的機械系統和電(diàn)磁系統處于循環交變力的作(zuò)用(yòng)下，給機械結構和絕緣結構帶來疲勞和加速老化問題。

  5、低轉速時的冷卻問題

  首先，異步電(diàn)動機的阻抗不盡理(lǐ)想，當電(diàn)源頻率較底時，電(diàn)源中(zhōng)高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步電(diàn)動機再轉速降低時，冷卻風量與轉速的三次方成比例減小(xiǎo)，緻使電(diàn)動機的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實現恒轉矩輸出。

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