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如何區(qū)分普通電機(jī)和變頻電機(jī)?

作者:人氣:發(fā)表時(shí)間:2023-9-20 11:45:00

  如何區(qū)分普通電機(jī)和變頻電機(jī)?

  一、結(jié)構(gòu)性差異

  1、絕緣水平較高

  一般變頻電機(jī)的絕緣等級(jí)為F級(jí)或更高,因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地和匝間的絕緣強(qiáng)度,尤其應(yīng)考慮絕緣承受沖擊電壓的能力。

  2、對(duì)變頻電機(jī)的振動(dòng)和噪音要求更高

  變頻電機(jī)要充分考慮電機(jī)部件和整體的剛性,盡量提高其固有頻率,避免與各種力波共振。

  3、變頻電機(jī)冷卻方式不同

  變頻電機(jī)一般采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻,即主電機(jī)的冷卻風(fēng)扇由獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

  4、對(duì)防護(hù)措施的不同要求

  容量超過160KW的變頻電機(jī)應(yīng)采取軸承絕緣措施。容易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱和軸電流。當(dāng)其他高頻元件產(chǎn)生的電流共同作用時(shí),軸電流會(huì)大大增加,導(dǎo)致軸承損壞,所以一般采取絕緣措施。對(duì)于恒功率變頻電機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時(shí),應(yīng)使用專用耐高溫潤滑脂來補(bǔ)償軸承的溫升。

  5、不同的冷卻系統(tǒng)

  變頻電機(jī)的冷卻風(fēng)扇由獨(dú)立電源供電,以確保持續(xù)的冷卻能力。

  二、設(shè)計(jì)上的差異

  1.電磁設(shè)計(jì)

  對(duì)于普通異步電動(dòng)機(jī),重新設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的主要性能參數(shù)是過載能力、起動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。當(dāng)臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí),變頻電機(jī)可以直接啟動(dòng),因?yàn)榕R界轉(zhuǎn)差率與電源頻率成反比。所以過載能力和起動(dòng)性能不需要考慮太多,但要解決的關(guān)鍵問題是如何提高電機(jī)對(duì)非正弦電源的適應(yīng)能力。

  2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還應(yīng)考慮非正弦供電特性對(duì)變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)和噪聲冷卻方式的影響。普通異步電機(jī)是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的,不可能完全滿足變頻調(diào)速的要求。在普通電機(jī)上強(qiáng)行安裝變頻器會(huì)帶來很多弊端。以下是變頻器對(duì)電機(jī)的影響。

  三、電機(jī)的效率和溫升

  逆變器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生不同等級(jí)的諧波電壓和電流,使電機(jī)在非正弦電壓和電流下運(yùn)行。其中的高次諧波會(huì)增加電機(jī)的定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗和附加損耗,最明顯的是轉(zhuǎn)子銅耗,會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生額外的熱量,降低效率和輸出功率,一般會(huì)使普通電機(jī)的溫升增加10%-20%。

  四、電機(jī)的絕緣強(qiáng)度

  目前很多中小變頻器采用PWM控制方式。其載波頻率約為幾千到十幾千赫茲,使電機(jī)的定子繞組承受很高的電壓上升率,相當(dāng)于給電機(jī)施加了一個(gè)很陡的沖擊電壓,使電機(jī)的匝間絕緣承受了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

  另外,PWM逆變器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電機(jī)的運(yùn)行電壓上,會(huì)對(duì)電機(jī)對(duì)地絕緣造成威脅,對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。



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