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變頻器對電機有哪五方面的影響?

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-发表时间:2019-08-28 09:09:00

   變頻電機

  YZP系列起重及冶金用變頻调速三相异步電動機具有過載能力大、機械強度高、調速範圍寬、運行穩定的特點。

   本文將從電動機的效率和温升的问题、電動機绝缘强度问题、諧波電磁噪聲與震動、電動機對頻繁啓動、制動的適應能力、低轉速時的冷卻問題等5个方面来论述變頻器对電機的影響。

  1、電動機的效率和温升的问题

  不论那种形式的變頻器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器为例,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+1u为调制比)。高次谐波会引起電動機定子铜耗、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。因为异步電動機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。这些损耗都会使電動機额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步電動機运行于變頻器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%

  2、電動機绝缘强度问题

  目前中小型變頻器,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,这就使得電動機定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对電動機施加陡度很大的冲击电压,使電動機的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM變頻器产生的矩形斩波冲击电压叠加在電動機运行电压上,会对電動機对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

  3、諧波電磁噪聲與震動

  普通异步電動機采用變頻器供电时,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。變頻电源中含有的各次时间谐波与電動機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電動機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。由于電動機工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开電動機的各構件的固有震動頻率。

  4電動機對頻繁啓動、制動的適應能力

  由于采用變頻器供电后,電動機可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用變頻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,因而電動機的機械系統和電磁系統處于循環交變力的作用下,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,異步電動機的阻抗不尽理想,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,普通异步電動機再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使電動機的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

  變頻電機

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