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普通電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
1、電磁設(shè)計(jì)
對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過(guò)載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī),由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接啟動(dòng),因此,過(guò)載能力和啟動(dòng)性能不在需要過(guò)多考慮,而要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要也是要考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的,不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。強(qiáng)行給普通電機(jī)安裝變頻器使用,會(huì)帶來(lái)很多弊端,以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響。
1.電動(dòng)機(jī)的效率和溫升:
變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行,里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,是轉(zhuǎn)子銅耗,這些損耗會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%-20%。
2.電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度
目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。
另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上,會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅,對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動(dòng)
普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí),會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。
當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
高原情況為什么必需選擇高原電機(jī)?
高原情況海拔高、氣壓低、缺氧、高寒、溫差大、風(fēng)沙大,對(duì)電機(jī)的通風(fēng)散熱條件、絕緣和防護(hù)等來(lái)說(shuō)均是極其嚴(yán)酷的檢驗(yàn)。廠家提醒,若普通電機(jī)直接應(yīng)用到高原情況,有大概率因運(yùn)行條件的惡化發(fā)燒燒毀或故障頻發(fā)。
高原情況為什么必需選擇高原電機(jī),主要是因?yàn)楦吆0吻闆r會(huì)對(duì)普通電機(jī)運(yùn)行造成各類倒霉的影響。
首先海拔高度會(huì)導(dǎo)致電機(jī)絕緣強(qiáng)度的低落,其次電機(jī)電氣間隙的擊穿電壓下降。而且在大功率高壓電機(jī)運(yùn)行中電暈起始電壓低落。
高海拔情況中氛圍介質(zhì)冷卻結(jié)果低落,散熱本領(lǐng)下降,會(huì)導(dǎo)致普通電機(jī)發(fā)燒嚴(yán)重。高原地域氣壓低,潤(rùn)滑油(脂)的揮發(fā)性大,導(dǎo)致機(jī)器磨損加大。所以普通三相異步電動(dòng)機(jī)是不能在高原情況長(zhǎng)時(shí)間利用的,因?yàn)橐话汶妱?dòng)機(jī)的正常利用情況溫度為-5℃至40℃,而且地址地應(yīng)在海拔1000m以下。
而且跟著海拔高度的晉升,電機(jī)生產(chǎn)廠家會(huì)按照高原電機(jī)運(yùn)行情況條件的差異,優(yōu)化高原電機(jī)設(shè)計(jì)的偏重點(diǎn)和機(jī)能查核指標(biāo),所以因此派生出全新優(yōu)化設(shè)計(jì)的高原系列電機(jī),以滿意劃定的輸出功率、外形尺寸上限要求,防護(hù)布局適應(yīng)詳細(xì)運(yùn)行情況。
高原電機(jī)還分為一般用途高原電機(jī)和高原戶外電機(jī)。一般用途高原電機(jī)只需思量通風(fēng)散熱問(wèn)題,普通電機(jī)按海拔溫升限值加嚴(yán)查核及格或改進(jìn)通風(fēng)散熱條件即可用于高原情況;高原戶外電機(jī)除在絕緣強(qiáng)度、電氣間隙、溫升限值以及防電暈法子等方面要做相應(yīng)調(diào)解外,往往需要回收非凡通風(fēng)散熱方法及防極度溫差、防風(fēng)沙等防護(hù)布局,須要時(shí)按照詳細(xì)情況條設(shè)計(jì)高原戶外系列電機(jī)。
軸電流對(duì)大功率變頻電機(jī)有哪些危害?
通用傳動(dòng)系統(tǒng)的三相異步電動(dòng)機(jī)與變頻調(diào)速電機(jī)城市發(fā)生軸電流。尤其是由變頻器供電的大功率變頻電機(jī)發(fā)生軸電流的幾率要更高,主要是由于其布局設(shè)計(jì)參數(shù),以及大功率變頻電機(jī)在各類差異的頻率下運(yùn)行。
電動(dòng)機(jī)磁路差池稱會(huì)發(fā)生低頻軸電流,這種現(xiàn)象在容量大于400KW的大功率變頻電機(jī)中常見,這是因磁路會(huì)在磁軛中發(fā)生環(huán)形交換磁通(環(huán)狀磁通)從而呈現(xiàn)由大功率變頻電機(jī)轉(zhuǎn)軸、軸承、端蓋和電動(dòng)機(jī)定子機(jī)座構(gòu)成的導(dǎo)電性回路中發(fā)生感應(yīng)電,當(dāng)此感到電壓粉碎了軸承潤(rùn)滑劑的絕緣本領(lǐng)后,電流就會(huì)流過(guò)包羅電動(dòng)機(jī)前后軸承在內(nèi)的這個(gè)回路。
調(diào)頻技術(shù)對(duì)電機(jī)的要求主要是三個(gè)方面:
,絕緣等級(jí);第二,強(qiáng)制冷卻;第三,轉(zhuǎn)子軸承。
如果超過(guò)基頻向上調(diào)速,還要考慮電機(jī)結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度?;\統(tǒng)地說(shuō),將普通電機(jī)代替調(diào)頻電機(jī),采用調(diào)頻傳動(dòng)。從原理上說(shuō),行。從實(shí)際產(chǎn)品上說(shuō),可能行可能不行,即不可靠。如果用的是交流電,那電機(jī)的調(diào)速要通過(guò)改變交流電的頻率來(lái)達(dá)到一個(gè)調(diào)速的目的。
還有就是變頻的很大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能,為什么這樣說(shuō),那是因?yàn)閒(頻率)正比于n(轉(zhuǎn)速)正比于p(輸出功率)。打個(gè)比方,我們現(xiàn)在用的變頻空調(diào),當(dāng)空調(diào)剛啟動(dòng)時(shí)我們希望的時(shí)溫度快些到我們想要的數(shù)值,那此時(shí)我們可以讓變頻電機(jī)工作在較大功率下,但當(dāng)溫度到達(dá)一個(gè)變化不大的值時(shí),我們只要求電機(jī)做很少的功就行,用來(lái)維持溫度恒定,這樣可以節(jié)能。但普通電機(jī)一直都工作在較大運(yùn)行功率下,不能做到電能的合理分配。