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幹貨分享湖北變頻電機節能設計上的優勢分析

信息來源:www.lorenaroshek.com | 發布時間:2020年05月22日

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1、變頻器對電機的影響主要在電動機的效率和溫升

變頻器在運行中能產生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行,裏麵的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,最為顯著的是轉子銅耗,這些損耗會使電動機額外發熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動機溫升一般要增加10%-20%。

 

2、電動機的絕緣強度問題

變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫,使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當於對電動機施加陡度很大的衝擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴重的考驗。

 

3、諧波電磁噪聲與震動

普通電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加複雜。變頻電源中含有的各次諧波與電動機電磁部分固有空間諧波相互幹涉,形成各種電磁激振力,從而加大噪聲。由於電動機的工作頻率範圍寬,轉速變化範圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各結構件的固有振動頻率。

 

4、低轉速時的冷卻問題

當電源頻率較低時,電源中的高次諧波所引起的損耗較大;其次變通電機轉速降低時,冷卻風量與轉速的三次方成正比減小,致使電機熱量散發不出去,溫升急劇增加,難以實現恒轉矩輸出。

 


如何區分普通電機和變頻電機?

一.普通電機和變頻電機結構上的區別

1.絕緣等級要求更高

一般變頻電機的絕緣等級為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐衝擊電壓的能力。

2.變頻電機的振動、噪聲要求更高

變頻電機要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產生共振現象。

3.變頻電機冷卻方式不同

變頻電機一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。

4.保護措施要求不同

對容量超過160KW變頻電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱,也會產生軸電流,當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。對恒功率變頻電動機,當轉速超過3000/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。

5.散熱係統不同

變頻電機散熱風扇采用獨立電源供電,保證持續的散熱能力。

 

二.普通電機和變頻電機設計上的區別

 

1.電磁設計

對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機,由於臨界轉差率反比於電源頻率,可以在臨界轉差率接近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,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。

 

2.結構設計

在結構設計時,主要也是要考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方麵的影響。