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变频器对电机的影响主要在电动机的效率和温升

发布日期:2023-02-12浏览次数:110

在30-60HZ范围、短时间变频使用时,普通电动机可以替代,但是超过此范围或者长时间变频使用,就必须用专用的变频电动机加强冷风机了。

1.普通电动机是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频器调速的要求,因此不能多做变频电机使用。

2.变频电动机使用专用抗电晕漆包线,并且经过多洗浸漆加强绝缘,大型变频电动机还要使用专用的陶瓷面绝缘轴承。

变频器对电机的影响主要在电动机的效率和温升

变频器在运行中能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,里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加,显著的是转子铜耗,这些损耗会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,普通电动机温升一般要增加10%-20%。

电动机的绝缘强度

变频器载波频率从几千到十几千赫,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严苛考验。

谐波电磁噪声与震动

普通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谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力,从而加大噪声。由于电动机的工作频率范围宽,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结构件的固有振动频率。

低转速时的冷却问题

当电源频率较低时,电源中的高次谐波所引起的损耗较大;其次变通电机转速降低时,冷却风量与转速的三次方成正比减小,致使电机热量散发不出去,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

变频电机采用以下设计:

1、尽可能减小定子和转子电阻,降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加。

2、主磁场不饱和设计:

一.高次谐波会加深磁路饱和。

二.在低频时为了提高输出转矩可适当提高变频器的输出电压。

3、结构设计:

一.变频电机绝缘等级为F级及以上,提高绝耐冲击电压能力,并加强対地絶縁和线匝绝缘强度二.提高机构件和整体刚性,避免与磁力波产生共振三.强冷风扇独立驱动。

4、对容量超过160KW变频电动机应采用轴承绝缘措施。磁路不对称会产生轴电流,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。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。

5、对普通异步电动机来说,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。


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