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普通电机变频调速电机的区别

普通电机变频调速电机的区别
普通电机变频调速电机的区别

普通电机恒频恒压设计的,如果要了解使用变频器控制普通电机,对电机造成的影响,我们首先来了解变频电机的特点:

1、电磁设计

对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:

1)尽可能的减小定子和转子电阻。

减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

2、结构设计

再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的

刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。

3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。

5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

变频变压控制对普通电机的影响:

1、电动机的效率和温升的问题

不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,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+1(u为调制比)。

高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机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。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。

2、电动机绝缘强度问题

目前中小型变频器,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,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动

普通异步电动机采用变频器供电时,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。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机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电动机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。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频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,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、低转速时的冷却问题

首先,异步电动机的阻抗不尽理想,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,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

同步电动机:

一、特点:

1、功率因数超前,一般额定功率因数为0.9,有利于改善电网的功率因数,增加电网容量。

2、运行稳定性高,当电网电压突然下降到额定值的80%时,其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁,保证电动机的运行稳定。

3、过载能力比相应的异步电动机大。

4、运行效率高,尤其是低速异步电动机。

二、启动方式

1、异步启动法,,同步电动机多数在转子上装有类似与异步电机笼式绕组的启动绕组。再励磁回路串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路,把同步电动机的定子直接接入电网,使之按异步电动机启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻。

2、变频启动,用变频器启动,不在赘述。

三、应用

作过油田节电的师傅都知道,油田的抽油机电机,由于要求的启动转矩大,工程师设计时一般将电机设计的很大,这就出现“大马拉

小车”现象,如:55KW的抽油机电机,再平衡块基本调好后,其实际有功一般在十几个KW,有时还小。我曾做过这样的改造,将抽油机55KW异步电动机改为22KW同步电机,后用变频器控制,当然也可以根据排液量或别的信号进行自动控制。节电率可达40%。

因此,异步电动机,同步电动机,变频电动机三者各有特点,主要看您所控制的工况环境,当然还要根据工程成本,能用异步电机尽量用异步电动机。

变频电机和普通电机的区别

普通异步电动机与变频电机的区别 变频电机和普通电机的区别 一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,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+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机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。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。 2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,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,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时,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。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机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电动机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。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频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,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较低时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。 二、变频电动机的特点 1、电磁设计 对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:

通用变频器调试步骤和参数设置

通用变频器调试步骤和参数设置快速调试 当选择P0010=1(快速调试)时,P0003(用户访问级)用来选择要访问的参数。这一参数也可以用来选择由用户定义的进行快速调试的参数表。在快速调试的所有步骤都已完成以后,应设定P3900=1,以便进行必要的电动机数据的计算,并将其它所有的参数(不包括P0010=1)恢复到它们的缺省设置值。

一、快速调试步骤和参数设置

二、功能调试 1、开关量输入功能 2、开关量输出功能 可以将变频器当前的状态以开关量的形式用继电器输出,通过输出继电器的状态来监控变频器的内部状 的每一位更改。 3、模拟量输入功能

1电压信号2~10V作为频率给定,需要设置: 以模拟量通道2电流信号4~20mA作为频率给定,需要设置: 注意:对于电流输入,必须将相应通道的拨码开关拨至ON的位置。 4、模拟量输出功能 MM440变频器有两路模拟量输出,相关参数以in000和in001区分,出厂值为0~20mA输出,可以标定为4~20mA输出(P0778=4),如果需要电压信号可以在相应端子并联一支500Ω电阻。需要输出的物理量可以 5、加减速时间 加速、减速时间也称作斜坡时间,分别指电机从静止状态加速到最高频率所需要的时间,和从最高频率

设置过小可能导致变频器过电流。P1121设置过小可能导致变频器过电压。 6、频率限制 多段速功能,也称作固定频率,就是设置参数P1000=3的条件下,用开关量端子选择固定频率的组合,实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实现: 1)直接选择(P0701~ P0706 = 15) 在这种操作方式下,数字量输入既选择固定频率(见上表),又具备起动功能。 3)二进制编码选择+ON命令(P0701~P0704 = 17)

变频调速的基本原理

变频器多段速度控制 1.变频调速的原理 异步电机的转速n可以表示为 式中,n2为同步转速,Δn1为转差损失的转速,p为磁极对数,s为转差率,f为电源的频率。可见,改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。 频率的下降会导致磁通的增加,造成磁路饱和,励磁电流增加,功率因数下降,铁心和线圈过热。显然这是不允许的。为此,要在降频的同时还要降压。这就要求频率与电压协调控制。此外,在许多场合,为了保持在调速时,电动机产生最大转矩不变,亦需要维持磁通不变,这亦由频率和电压协调控制来实现,故称为可变频率可变电压调速(VVVF),简称变频调速。 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。 2.电机调速的分类 按变换的环节分类 (1)交-直-交变频器,则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。

(2)可分为交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器 按直流电源性质分类 (1)电压型变频器 电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常选用于负载电压变化较大的场合。 (2)电流型变频器 电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波,由于该直流内阻较大,故称电流源型变频器(电流型)。电流型变频器的特点(优点)是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。 按主电路工作方法 电压型变频器、电流型变频器 按照工作原理分类 可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等 按照开关方式分类 可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器 按照用途分类 可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。此外,变频器还可以按输出电压调节方式分类,按控制方式分类,按主开关元器件分类,按输入电压高低分类。 按变频器调压方法 PAM变频器是一种通过改变电压源Ud 或电流源Id的幅值进行输出控制的。 PWM变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个脉冲波个脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。

变频电机与普通电机的区别

答:普通异步电动机与变频电机的区别一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,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+1(u为调制比)。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机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。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器,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,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时,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。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机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电动机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。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。4、电动机对频繁启动、制动的适应能力由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频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,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。5、低转速时的冷却问题首先,异步电动机的阻抗不尽理想,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,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。二、变频电动机的特点1、电磁设计对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:1)尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。2、结构设计再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。3)冷却方式:一

变频调速电机的选型

变频调速电机的选型

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变频调速电机的选型 变频调速电机一般均选择4级电机,基频工作点设计在50Hz,频率0-50Hz(转速0-1480r/min)范围内电机作恒转矩运行,频率50-100Hz(转速1480-2800r/min)范围内电机作恒功率运行,整个调速范围为(0-2800r/min),基本满足一般驱动设备的要求,其工作特性与直流调速电机相同,调速平滑稳定。如果在恒转矩调速范围内 要提高输出转矩,也可以选择6级或8级电机,但电机的体积相对要大一点。 由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件,电机的基频设计点可以随时进 行调整,我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性,由此也就扩大了 电机的恒转矩调速范围,根据电机的实际使用工况,我们可以在同一个机座号内把电机的 功率做的更大,也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高,以满足 在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态。变频调速电机可以另外选配附加的转速 编码器,可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。也可配以电机专用的 直流(或交流)制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。由于变频调速电 机的基频可调性设计,我们也可以制造出各种高速电机,在高速运行时保持恒转矩的特性 ,在一定程度上替代了原来的中频电机,而且价格低廉。变频调速电机为三相交流同步或 异步电动机,根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V,所以电机电源也有三相380V 或三相220V的不同区别,一般4KW以下的变频器才有三相220V可,由于变频电机是以电机 的基频点(或拐点)来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的,所以变频器基频点和 变频电机基频点的设置都非常重要。 同步变频与异步变频调速电机的区别 异步变频调速电机是由普通异步电机派生而来,由于要适应变频器输出电源的特性,电机在转子槽型,绝缘工艺 ,电磁设计校核等作了很大的改动,特别是电机的通风散热,它在一般情况下附加了一个独立式强迫冷却风机, 以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。变频器的输出一般显示电源的输出频率 ,转速输出显示为电机的极数和电源输出频率的计算值,与异步电机的实际转速有很大区别,使用一般异步变频 电动机时,由于异步电机的转差率是由电机的制造工艺决定,故其离散性很大,并且负载的变化直接影响电机的 转速,要精确控制电机的转速只能采用光电编码器进行闭环控制,当单机控制时转速的精度由编码器的脉冲数决 定,当多机控制时,多台电机的转速就无法严格同步。这是异步电机先天所决定的。 同步变频调速电机的转子内镶有永磁体,当电机瞬间起动完毕后,电机转入正常运行,定子旋转磁场带动镶有永 磁体的转子进行同步运行,此时电机的转速根据电机的极数和电机输入电源频率形成严格的对应关系,转速不受 负载和其他因数影响。同样同步变频调速电机也附加了一个独立式强迫冷却风机,以适应电机在低速运行时的高 效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。由于电机的转速和电源频率的严格对应关系,使得电机的转速精度主 要就取决于变频器输出电源频率的精度,控制系统简单,对一台变频器控制多台电机实现多台电机的转速一致, 也不需要昂贵的光学编码器进行闭环控制。 TYP 变频调速永磁同步电机具有的三大优点: 1、高效节能与异步变频调速电机相比,高效节能。同规格相比,该系列电机效率比异步变频电机效率高 3~10个百分点。以1.5kW为利,两者效率差近7个百分点; 2、可精确调速与异步变频系统相比,无需编码器即可进行准确的速度控制; 3、高功率因数既可减少无功能量的消耗,又能降低变压器的容量

第一节 交流异步电动机变频调速原理

第一节 交流异步电动机变频调速原理 根据电机学原理,交流异步电动机的转速可表示为: )1(**60s p f n -= (2-1-1) 式中: n 一 电动机转速/分钟,单位:r/min ; p 一 电动机磁极对数; f 一 电源频率,单位:Hz ; s 一 转差率,10<

I 一 定子绕组的相电流; r 一 定子绕组电阻与转子绕组电阻折算到定子侧的电阻之和。 交流异步电动机的定子绕组的感应电动势是定于绕组切割旋转磁场磁力线的结果, 其 有效值计算如下: E = K * f * Φ (2-1-3) 式中:K 一 与电动机结构有关的常数; f 一 电源频率; Φ 一 磁通量 。 由式(2-1-2)知,加在电机绕组端的电源电压U,一部分产生感应电动势E,另一部 分消耗在电阻 r ( 定子绕组电阻与转子绕组电阻折算到定子侧的电阻之和 )上 。其中定 子绕组的相电流 I 由两部分构成: 21I I I += (2-1-4) 电机的定子电流有一小部分1I 用于建立磁场的主磁通,其余大部分2I 用于产生拖动负 载的电磁力。 由式 (2-1-1)知,调整电源频率f 时,可以调节速度n 。 当电源频率f 下降时,由 式 (2-1-3)知,感应电动势随之比例减小;在相电压U 保持不变的情况下,由式(2-1-2) 知,定子绕组的相电流I 相应增大。在很多情况下,电机的负载是基本恒定的,因此用于产 生电磁力的电流2I 是基本不变的,于是1I 将增大;1I 的增大将直接导致主磁通的增大。由 式 (2-1-3),主磁通的增大,将引起感应电动势E比例增大;由式(2-1-2),感应电动势 E的增大将使定子电流I 减小。不难理解,通过这样的负反馈,电机将最终稳定在一个新的 工作点。 这样的控制方法看起来似乎没有问题。但实际情况是主磁通容量上限与电机的铁芯有 关。电机的铁芯受制于重量、体积、成本等因素的考虑,不可能做的很大。对于电机设计来 说,设计目标之一就是:当电机处于额定工作状态下时,主磁通接近容量上限。上述的变频 调速方法工作在额定频率以下时,将会导致铁心磁饱和,引起电流波形畸变,有效力矩下降; 严重时,将导致电机发热过快,振动和噪音加大;工作在额定频率以上时,铁心处于弱磁状 态,电磁力矩不足,电机的机械特性变软(转差率s 变大),带载能力下降。 结论:通过只调节电源频率来调节速度的方法不可取。

如何给电机选择合适的变频器

如何给电机选择合适的变频器 摘要:变频器让电机传动系统实现了两个愿望,一是让电机实现了更高效率的运行;二是让电机可以做到工况可控,避免大牛拉小车的问题。但摆在工程师面前的问题是:电机负载类型那么多,对所配变频器的性能要求也是千差万别,如何给电机选择合适的变频器呢? 变频器的英文译名是VFD(Variable Frequency Drive),这可能是现代科技由中文反向翻译为英文的为数不多实例之一。变频器是应用在变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。 而为整个电机运动系统选择合适的变频器,已是让工程师一个头痛的问题。 总的来说,变频器的选用,应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑,使之在满足工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。 一般性的经验是: ●多大的电机就选择多大的变频器,有时也可大一个规格。 ●大功率的变频器功率因数较低最好在变频器的进线端加装交流电抗器。这样一是提高 功率因数,二是抑制高频谐波。如果经常频繁启动,制动,要安装制动单元和制动电阻。 ●如果需要降低噪音,可用选择水冷型变频器; ●如果需要制动,需选配制动斩波器以及制动电阻。或可用选择四象限产品,可以向电 网回馈能量,节省电能; ●如果现场仅有直流电源的话,可以选择单纯的逆变产品(使用直流电源)用以驱动电 动机。

变频器选型的最终依据,是变频器的电流曲线包罗机械负载的电流曲线。 这里罗列了一些选择变频器时,我们需要关注的实际问题。 1.采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。 2.变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定 了应用时的方式方法。 3.变频器与负载的匹配问题; ●电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 ●电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负 载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。 ●转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4.在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流 值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。 5.变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免 变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6.对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量 要放大一挡。 对一些电机运动控制系统要求严格的场合,需要准确检测变频器的选配效果如何,直接方法就是通过电机测试系统进行测试。但要想完成变频器与电机系统的整体测试,对电机测试系统也就提出了更高的要求,比如高带宽、高精度的电参数测量,多通道同步测试等。

如何选用变频电动机

如何选用变频电动机 2008年11月17日星期一 08:52 应用负载容量曲线准确选用变频电动机 频道:变频电机 在使用变频调速的工程机械中,变频电机选择的正确与否,直接影响到工程机械实际使用效率。只有正确地选择了变频电机的功率、极数、转矩,然后确定变频器的规格,即根据所要求的过载容量选择变频器的容量等级,变频器容量等级分为:一般应用的110%短时过载容量等级和150%峰值过载容量重载应用容量等级。将变频电机与合适的变频器组合成调速系统,其难点是要根据负载容量曲线来选择电机容量。 1 用常规方法选用变频电机的缺陷 常规选用电机的方法是,先按负载性质及环境条件选择电动机的类型,然后按负载转矩及转速初选电机功率、转矩,最后校验电动机最小起动转矩、允许的最大飞轮力矩及过载转矩、电动机的发热等。如起重机起升电机,其电机静 功率 式中 为了满足电动机起动时间和不过热的要求,电机实际功率P≥KN (K为重复短时工作制系数,JC = 25,K=0.8~0.9;JC=40,K=0.9~1.0; JC=60, K=1.1~1.2)。通过计算能得出变频电机的功率,但不能准确选出最适合生产机械电机极数、负载容量的变频电机,显然这种方法对选择变频电机有缺陷。 2 正确选用变频电机的方法 根据负载容量曲线选择电机容量,是一种高效、切实可行的方法。利用负载容量曲线选择电机容量时,特别要注意在低频率段,连续负载容量曲线减弱是电机的冷却容量减少的结果。在弱磁点范围内f> 50 Hz),变频器的输出电压不能增加是负载容量减少的因素。 适当选择电机额定转速,使电机在整个运行速度范围内,连续负载容量尽可能高。这样可使机械设备稳定可靠地工作,避免出现不稳定因素。 如某机械设备需恒转矩,要求速度范围:510-1 750 r/min。可选电机:4极电机,额定转速1 500 r/min; 2极电机,额定转速3 000 r/min; 6极电机,

三相异步电动机变频调速

一、三相异步电动机变频调速原理 由于电机转速n 与旋转磁场转速1n 接近,磁场转速1n 改变后,电机转速n 也就随之变化,由公式1 160f n p =可知,改变电源频率1f ,可以调节磁场旋转,从而改变电机转速,这种方法称为变频 调速。 根据三相异步电动机的转速公式为 ()()1 16011f n s n s p = -=- 式中1f 为异步电动机的定子电压供电频率;p 为异步电动机的极对数;s 为异步电动机的转差率。 所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统,由于调速时转差功率不变,在各种异步电动机调速系统中效率最高,同时性能最好,是交流调速系统的主要研究和发展方向。 改变异步电动机定子绕组供电电源的频率1f ,可以改变同步转速n ,从而改变转速。如果频率1f 连续可调,则可平滑的调节转速,此为变频调速原理。 三相异步电动机运行时,忽略定子阻抗压降时,定子每相电压为 1111m 4.44m U E f N k φ≈= 式中1E 为气隙磁通在定子每相中的感应电动势;1f 为定子电源频率;1N 为定子每相绕组匝数; m k 为基波绕组系数,m φ为每极气隙磁通量。 如果改变频率1f ,且保持定子电源电压1U 不变,则气隙每极磁通m φ将增大,会引起电动机铁芯磁路饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机,这是不允许的。因此,降低电源频率1f 时,必须同时降低电源电压,已达到控制磁通m φ的目的。 .1、基频以下变频调速 为了防止磁路的饱和,当降低定子电源频率1f 时,保持 1 1 U f 为常数,使气每极磁通m φ为常数,应使电压和频率按比例的配合调节。这时,电动机的电磁转 矩为 ()()2 22 2 11 1 111 2 12222111211222p r r m pU f m U s s T f r r f r x x r x x s s ππ?? ?? ?? ??? ??? ?? ??? ''??= = ?''????'+++'+++ ? ? ? [1][8]

变频器和电机的选型

变频器和电机的选型 一、电机的选择: 首先应该根据负载运动时所需要的平均功率、最高功率,折算到电机轴侧(可能有减速机、皮带轮等减速装置)选择电机的功率,同时也要考虑电机的过载能力。电机厂商可以提供电机的力矩特性曲线,不同温度下电机特性会变化。 顺便说:选型的顺序当然是先选电机再根据电机选择变频器,因为控制的最终目的不是变频器也不是电机,而是机械负载。 二、变频器的选型: 第一应该强调的是,应该根据电流选型。对于一般负载,可以根据电机的额定电流选择变频器,即变频器额定电流(即常规环境下的最大持续工作电流)大于电机额定电流即可。但是必须要考虑极限状况的出现。因此变频器还需要可以提供短时间的过载电流。 (注意:电机的电流是由机械负载决定的) 变频器有一条过载电流曲线,是一条反时限曲线,描述了过载电流和时间的关系。这就是变频器厂商经常说得过载能力可以达到150%额定电流2秒、180%额定电流2秒云云,实际上是一条曲线。因此,只要电机的电流曲线在变频器的过载电流曲线之内,就是正确的选型。这就是为什么有时候变频器功率要大于电机功率1档或2档(比如起重应用),有时候小功率变频器仍然可以驱动大功率电机(比如输送带)的原因。 另一个必须注意的:在非正常环境下,比如高海拔、高环境温度(例如大于50度小于60度环境)、并排安装方式(有些变频器并排安装不降容,有些要降容,根据变频器设计决定)等情况下,要考虑变频器的降容。这方面的资料变频器厂商都可以提供。 结果是:变频器的额定功率可能大于电机功率,也可以小于电机功率,事实上变频器的选型也是根据机械负载决定的。 结论:变频器选型的最终依据,是变频器的电流曲线包罗机械负载的电流曲线。 三、Y型电机和变频电机 Y型电机,应该就是普通异步电机(印象中是,不太确定)。 变频器的根本功能就是改变电源频率,从而改变电机转速。因此理论上讲,不管是什么电机,只要可以通过改变频率调速的,都可以使用变频器。 如上面某位朋友所说,变频电机有着特殊的设计,更适合变频使用,我同意。 因此,并不是有个独立风扇就是所谓变频电机了。 普通异步电机使用变频器控制时,需要注意的是: 1、低频时(一般小于25hz),由于电机采用同轴风扇,低速时散热效果会很差,电机发热后,力矩特性变软,从而出现速度不稳、电流大等问题。

普通三相异步电动机与变频电动机的区别

普通三相异步电动机与变频电动机的区别 普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗? 普通的三相异步电动机与变频调速的三相异电动机有何区别? 普通异步电机与变频电机的区别——普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。 以下为变频器对电机的影响: 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,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+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机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。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。 2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,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,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时,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。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机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电动机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。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频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,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先,异步电动机的阻抗不尽理想,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,普通异步电动机在转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。 6、电磁设计

变频器和电机匹配方法

变频器和电机匹配方法 变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。 1.1 恒转矩负载 负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。 1.2 恒功率负载 机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL 不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。 1.3 风机、泵类负载 在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3

次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。 用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项: 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。 变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。 使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。 使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油用光的危险。因此,不要超过最高转速容许值。

变频器选型---如何正确选择中小型断路器

如何正确选择中小型断路器 配电(线路)、电动机和家用电器等的过电流保护断路器,因保护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起动电流和起动时间等)有差异,选用的断路器的保护特性不同。 1.1配电用断路器的选择 配电用断路器是指在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。在选用这一类断路器时,需特别注意下列选用原则: (1)断路器的长延时动作电流整定值≤导线容许载流量。对于采用电线电缆的情况,可取电线电 (2)3 (3) 式中 k Ied (4) 式中 Iedm (5) 时差为0.1 1.2 )进行保护。 电流设定为5~10倍Ied,可以保证在电动机起动时避过浪涌电流。 但对热保护来讲,其过载保护的动作值整定于1.45Ied,也就是说电动机要承受45%以上的过载电流时MCB才能脱扣,这对于只能承受<20%过载的电机定子绕组来讲,是极容易使绕组间的绝缘损坏的,而对于电线电缆来讲是可承受的。因此,在某些场合如确需用MCB对电机进行保护,可选用ABB 公司特有的符合IEC947-2标准中K特性的MCB,或采用MCB外加热继电器的方式,对电动机进行过载和短路保护。 1.3家用保护型断路器的选择 MCB是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。 应当像选用塑壳断路器和框架断路器一样,计算最大短路容量后再选择。

MCB的设计和使用是针对50~60Hz交流电网的,如用于直流电路,应根据制造厂商提供的磁脱扣动作电流同电源频率变化系数来换算;当环境温度大于或小于校准温度值时,必须根据制造厂商提供的温度与载流能力修正曲线来调整MCB的额定电流值。 低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。 一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/0.4kV,变压器容量大多为1600kVA及以下,低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变,低压馈线端短路电流是不同的。一般来说,对于民用住宅、小型商场及公共建筑,由于由当地供电企业的低压电网供电,供电线路的电缆或架空导线截面较细,用电设备距供电电源距离较远,选用4.5kA及以上分断能力的MCB 即可。 ,应选 用6kA 压总母排) 10kA下端子 因,MCB 性根据 用场合, 护;B 与A MCB不动作,C;D 2 2.1 (1) (2)线路应保护的漏电电流应小于或等于断路器的规定漏电保护电流; (3)断路器的极限通断能力应大于或等于电路最大短路电流; (4)过载脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流; (5)有较短的分断反应时间,能够起到保护线路和设备的作用。 2.2四极断路器的选用 是否选用四极断路器可遵循以下原则: (2)带漏电保护的双电源转换断路器应采用四极断路器。两个上级断路器带漏电保护,其下级的电源转换断路器应使用四极断路器;

变频电机和普通电机的五大区别分析

变频电机和普通电机的五大区别分析 来源:作者:2017年08月15日15:53 关键词:变频电机电机 在购买使用电机时很多时候都被推荐购买变频电机,那么变频电机和普通电机的区别到底有什么?变频电机一般分为恒转矩专用电动机,用于有反馈矢量控制的带测速装置的专用电动机以及中频电动机等。在实际应用中我们发现变频电机和普通电机还是有蛮大区别的。 两者的稳定性和使用寿命是不一样的,而且变频电机更省电,它的使用范围更广泛。变频电机的散热系统更强劲;变频电机加强了槽绝缘,一是绝缘材料加强,一是加大槽绝缘的厚度,以提高承受高频电压的水平。同时变频电机增大了电磁负荷。普通电机工作点基本在磁饱和拐点,如果用做变频,易饱和,产生较高的激磁电流,而变频电机在设计时增大了电磁负荷,使磁路不易饱和。 变频电机和普通电机的区别 1,电机的效率和温升在变频驱动下,变频电机效率会高10%左右,而温升会小20%左右,尤其是在矢量控制或者直接转矩控制的低频区域。 2,变频电机对于需要频繁启动、频繁调速、频繁制动的场合,要优于普通电动机。 3,在电磁噪声和振动方面,变频电机在变频驱动时较普通电动机有更低的噪音和更小的电磁振动。

4,电动机的绝缘强度问题。由于变频电机专为变频器驱动设计,所以能承受较大的du/dt,所以变频电动机的绝缘强度要高。尤其是在DTC控制模式下,对电动机的绝缘强度是个很大的考验。 5,最主要的区别,还是变频电动机有额外的散热(采用独立的轴流风机强迫通风),在低频、直流制动和一些特殊应用场合下的散热要大大的优于普通的交流异步电动机。 变频电机的优缺点 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频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,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 调频技术对电机的要求主要是三个方面: 第一,绝缘等级; 第二,强制冷却; 第三,转子轴承。 如果超过基频向上调速,还要考虑电机结构的机械强度。 大家都知道一般国产的普通电机大部分只能在AC380V/50HZ的条件下运行,普通电机能降频或升频使用,但范围不能太大,否则电机会发热甚至烧坏。

变频器调速工作原理

变频器调速工作原理 目前交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流,在电气传动领域内,由直流电动机占统治地位的局面已经受到了猛烈的冲击。 现在人们所说的交流调速传动,主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动,除变频以外的另外一些简单的调速方案,例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等,由于其性能较差,终将会被变频调速所取代。交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速,和如下一些关键性技术的突破性进展有关,它们是电力电子器件(包括半控型和全控型器件)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM(Pulse Width Modulation)技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。 1变频器的发展 近二十年来,以功率晶体管GTR为逆变器功率元件、8位微处理器为控制核心、按压频比U/f控制原理实现异步机调速的变频器,在性能和品种上出现了巨大的技术进步。其一,是所用的电力电子器件GTR以基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT所替代,进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块IPM,使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。其二,是8位微处理器基本上为16位微处理器所替代,进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU,使得变频器的功能

从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。其三,是在改善压频比控制性能的同时,推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器,使得变频器不仅能实现调速,还可进行伺服控制。其发展情况可粗略地由以下几方面来说明。 1.容量不断扩大80年代采用BJT的PWM变频器实现了 通用化。到了90年代初BJT通用变频器的容量达到600KV A,400KV A 以下的已经系列化。前几年主开关器件开始采用IGBT,仅三四年的时间,IGBT变频器的单机容量已达1800KV A,随着IGBT容量的扩大,通用变频器的容量将随之扩大。 2.结构的小型化变频器主电路中功率电路的模块化、控 制电路采用大规模集成电路(LSI)和全数字控制技术、结构设计上采用“平面安装技术”等一系列措施,促进了变频电源装置的小型化。 3.多功能化和高性能化电力电子器件和控制技术的不断 进步,使变频器向多功能化和高性能化方向发展。特别是微机的应用,以其简练的硬件结构和丰富的软件功能,为变频器多功能化和高性能化提供了可靠的保证。由于全数字控制技术的实现,并且运算速度不断提高,使得通用变频器的性能不断提高,功能不断增强。 4.应用领域不断扩大通用变频器经历了模拟控制、数模 混合控制直到全数字控制的演变,逐步地实现了多功能化和高性能化,进而使之对各类生产机械、各类生产工艺的适应性不断增强。目前其应用领域得到了相当的扩展。如搬运机械,从反抗性负载的搬运车辆,带式运输机到位能负载的起重机、提升机、立体仓库、立体停

普通电机和变频电机主要区别

普通电机和变频电机主要区别 普通电机和变频电机主要有三方面区别: 1、散热系统不一样; 2、变频电机加强了槽绝缘,一是绝缘材料加强,一是加大槽绝缘的厚度,以提高承受高频电压的水平。 3、增大了电磁负荷。普通电机工作点基本在磁饱和拐点,如果用做变频,易饱和,产生较高的激磁电流,而变频电机在设计时增大了电磁负荷,使磁路不易饱和。另外就是变频电机一般分为恒转矩专用电动机,用于有反馈矢量控制的带测速装置的专用电动机以及中频电动机等。调频技术对电机的要求主要是三个方面:第一,绝缘等级;第二,强制冷却;第三,转子轴承。如果超过基频向上调速,还要考虑电机结构的机械强度。笼统地说,将普通电机代替调频电机,采用调频传动。从原理上说,行。从实际产品上说,可能行可能不行。即不可靠。 变频调速电机简称变频电机,是变频器驱动的电动机的统称。 特殊设计 电磁设计 对于变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下: 1)尽可能的减小定子和转子电阻。 减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增 2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。 3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

结构设计 在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题: 1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。 2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。 3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。 4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。 5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000r/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

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