變頻電機是可以根據(jù)工作需要,通過改變電機的的頻率來達到所要的轉(zhuǎn)速要求,當(dāng)然還增加了強冷風(fēng)扇,用來保證電機在低轉(zhuǎn)速下的冷卻。變頻電機與普通電機的區(qū)別如下:
1、電磁設(shè)計
對普通異步電動機來說,再設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應(yīng)能力。方式一般如下:
1)盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻,減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增。
2)為抑制電流中的高次諧波,需適當(dāng)增加電動機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。
3)變頻電動機的主磁路一般設(shè)計成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計
再結(jié)構(gòu)設(shè)計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題:
1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
3)冷卻方式:一般采用強迫通風(fēng)冷卻,即主電機散熱風(fēng)扇采用獨立的電機驅(qū)動。
4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱,也會產(chǎn)生軸電流,當(dāng)-高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導(dǎo)致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。
5)對恒功率變頻電動機,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時,應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。
另外還有:
1、從工頻的角度看,變頻電機是劣質(zhì)電機,普通電機才是好電機;
2、由于變頻器輸出的PWM調(diào)寬波模擬正弦交流電,含有大量諧波,一般需要經(jīng)過電抗器濾波后才能進入普通電機,否則普通電機會發(fā)熱;
3、為了適應(yīng)變頻器輸出的PWM調(diào)寬波模擬正弦交流電含有大量諧波,專門制作的變頻電機,其作用實際上可理解為電抗器加普通電機;
4 那就是說,同功率的變頻電機比普通電機鐵心截面要大,線圈匝數(shù)要多,線徑要大,絕緣要高,專門的冷卻風(fēng)扇電機;
5、為了適應(yīng)弱磁調(diào)速的需要,考慮了軸承的承受能力及高速轉(zhuǎn)子動平衡;
6、這種變頻電機不具備更好的轉(zhuǎn)矩特性,只是克服了普通電機不適應(yīng)PWM調(diào)寬波模擬正弦交流電的需要;
7、如果變頻電機不具備上述特點和要求,那就是假的變頻電機。
對普通電機來說,在設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動。
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