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小功率分马力异步电动机与变频电机的区别

2019-11-01 10:07:03
小功率分马力异步电动机

  小功率分马力异步电动机是根据压力恒频恒设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下是变频器对电机的影响。

  1,发动机效率及温升问题

  无论变频器的形状如何,在运行过程中都会产生不同级别的谐波电压和电流,从而使电动机在非正弦电压和电流下运行。拒绝引入数据,以当今普遍使用的PWM型正弦逆变器为例,谐波基本上为零,其余的高次谐波分量大约是载波频率的两倍:2u +1(u是调制率)

  高次谐波将导致定子的铜损耗,铜()转子的消耗,铁的损耗和其他损耗(尤其是铜()转子的消耗)增加。由于异步电动机以接近基本频率的同步速度旋转,因此电压高次谐波会以较大的滑差来切断转子 bar,从而导致较大的转子损耗。另外,应考虑由于皮肤的影响而额外消耗铜。这些损失将导致发动机产生更多的热量,降低效率并降低输出功率。

  2,电机绝缘电阻问题

  目前,许多中小型投资者使用PWM控制。它的载波频率是几千到十个千赫,这会导致电动机定子绕组承受较高的电压上升速率,这等效于向电动机施加明显的冲击电压,以便绝缘旋转电机是更严格的测试。另外,PWM逆变器产生的矩形斩波器的过电压会叠加在电动机的工作电压上,这对电动机在地下的绝缘构成了威胁,在反复的冲击下,地下的绝缘会加速老化。高电压

  3.谐波电磁噪声和振动

  当小功率分马力异步电动机由逆变器供电时,由电磁,机械,通风等因素引起的振动和噪声将变得更加复杂。每当变频电源中包含的谐波干扰电动机电磁部分的固有空间谐波时,就会形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率与电动机本体的固有振动频率一致或接近时,会产生共振现象,从而增加噪音。由于发动机的工作频率范围宽且转速范围大,因此难以避免几个电磁力波的频率来避免每个电动机组件的固有振动频率。

  4,发动机适应频繁起动和制动的能力

  由于逆变器是通电的,因此电动机可以在没有输入电流的情况下以非常低的频率和电压启动,并且可以通过逆变器提供的各种制动方法快速制动,以实现频繁的启动和制动。创造了条件,使得电动机的机械系统和电磁系统处于周期变力的作用下,这给机械结构和绝缘结构带来了疲劳和加速老化的问题。

  5,低速散热问题

  首先,异步电动机的阻抗不是理想的:当电源频率较低时,由电源中的高次谐波引起的损耗会更大。其次,当小功率分马力异步电动机的速度降低时,冷却空气的量与转速的立方成正比,这将导致电动机的低速冷却条件恶化,温度急剧上升,难以实现恒定的转矩输出。

  【变频电机的特点】

  1,电磁设计

  对于低功率分数功率的异步电动机,设计期间要考虑的主要性能参数是过载能力,启动性能,效率和功率因数。由于临界滑移率与电源频率成反比,因此变频电动机可以在临界滑移率接近1时直接启动。因此,过载能力和起动器的性能不再需要考虑太多,要解决的关键问题是如何改进发动机。对非正弦电源的适应性。该方法一般如下:

  1)减小定子和转子作为电阻。

  减小定子电阻器可以减少基波中的铜损耗,以补偿高次谐波引起的铜消耗

  2)为了抑制电流中的高次谐波,必须适当增加电机电感。但是,转子槽的耐漏电性也大,表皮的效果也大,高次谐波铜的消耗量也增加。因此,电机泄漏电抗的大小必须考虑整个速度范围内阻抗匹配的合理性。

  3)主磁路变频电动机通常设计为不饱和的。一种是考虑高次谐波将加深磁路的饱和度,另一种是提高变频器的输出电压,以增加低频下的输出转矩。

  2,结构设计

  在结构设计中,主要考虑因素还在于非正弦电源的特性对变频器的绝缘结构,振动冷却模式和噪声的影响。通常,请注意以下问题:

  1)绝缘等级,通常为F级或更高等级,以增强接地绝缘和匝的绝缘电阻,尤其是隔离电阻电压的能力。

  2)对于振动和发动机噪声,必须充分考虑电动机组件和组件的刚性,并应尽可能增加固有频率,以避免与每个力波产生共振。

  3)冷却方式:一般采用强制风冷,即主电机冷却风扇由独立的电机驱动。

  4)避免轴电流的措施。对于容量大于160 kW的电动机,必须采取轴承绝缘措施。主要由于磁路的不对称性,也会产生轴电流。当其他高频分量产生的电流合并在一起时,轴电流会大大增加,这会损坏轴承,因此通常会采取绝缘措施。

  5)对于变频电动机,当转速超过3000/min时,应使用特殊的耐高温油脂来补偿轴承温度的升高。

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