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普通電機和變頻電機設計上的區(qū)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(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉差率反比于電源頻率,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、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的,不可能完全適應變頻調速的要求。強行給普通電機安裝變頻器使用,會帶來很多弊端,以下為變頻器對電機的影響。
1.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,里面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,是轉子銅耗,這些損耗會使電動機額外發(fā)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
目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。
另外,由PWM變頻器產生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動
普通異步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復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。
當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時,將產生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,三相異步電機價格,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構件的固有震動頻率。
異步電動機繞組短路怎么辦
因為電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運轉、機械碰傷、制造不良等形成絕緣損壞所至,分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。
1.毛病現(xiàn)象
離子的磁場散布不均,三相電流不平衡而使電動機運轉時振蕩和噪聲加劇,嚴峻時電動機不能發(fā)動,而在短路線圈中發(fā)生很大的短路電流,導致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。
2.發(fā)生原因
電動機長時間過載,使絕緣老化失去絕緣作用;嵌線時形成絕緣損壞;繞組受潮使絕緣電阻下降形成絕緣擊穿;端部和層間絕緣材料沒墊好或時損壞;端部連接線絕緣損壞;過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿;轉子與定子繞組端部彼此摩擦形成絕緣損壞;金屬異物落入電動機內部和油污過多。
3.查看辦法
⑴外部調查法。調查接線盒、繞組端部有無燒焦,繞組過熱后留下深褐色,并有臭味。
⑵探溫查看法。空載運轉20分鐘(發(fā)現(xiàn)異常時應馬上停止),用手背摸繞組各部分是否超越正常溫度。
?、峭妼嶒灧?。用電流表丈量,若某相電流過大,闡明該相有短路處。
?、入姌虿榭?。丈量個繞組直流電阻,一般相差不該超越5%以上,如超越,則電阻小的一相有短路毛病。
?、啥搪穫刹炱鞣?。被測繞組有短路,則鋼片就會發(fā)生振蕩。
?、嗜f用表或兆歐表法。測恣意兩相繞組相間的絕緣電阻,三相異步電機選型,若讀數(shù)或為零,闡明該二相繞組相間有短路。
⑺電壓降法。把三繞組串聯(lián)后通入低壓安全交流電,測得讀數(shù)小的一組有短路毛病。
?、屉娏鞣?。電機空載運轉,先丈量三相電流,在調換兩相丈量并對比,若不隨電源調換而改動,較大電流的一相繞組有短路。
4.短路處理辦法
?、哦搪伏c在端部??捎媒^緣材料將短路點隔開,也可重包絕緣線,再上漆重烘干。
?、贫搪吩诰€槽內。將其軟化后,找出短路點修正,從頭放入線槽后,阜新三相異步電機,再上漆烘干。
?、菍Χ搪肪€匝少于1/12的每相繞組,串聯(lián)匝數(shù)時切斷全部短路線,將導通部分連接,形成閉合回路,供應急使用。
定期保養(yǎng)工作大致就是:電機前后端軸承需要定期加注潤滑脂、電機通風口需要定期清灰、電機的接線端子需要定期緊固、定期校機線圈絕緣、運行電流和負荷。
電機包括風扇的漆包線,以及變壓器,變頻三相異步電機,如果老化從外表可看到,漆包變成深褐色的,從那些拆解的燒毀了的黑碳樣的線圈一比較就可判斷該電機的老化程度,這是電機新舊不等的標志,平時電機負載大,發(fā)燙,容易造成絕緣紙老化,漆包膜受潮濕空氣影響而漏電,老化后的硅鋼片磁通率也下降,從而影響轉速。
要說電機上什么老化,基本上也就是絕緣了,軸承是磨損,外殼是銹蝕。絕緣老化后,絕緣會降低,易受潮,通常要進行干燥處理,或者繞組就得重繞,浸漆,烘干才能恢復使用。絕緣老化*終的結果就是對地短路或者相間短路。我們這里規(guī)定電機停運超過72小時,或經過檢修(換軸承或者抽過轉子,開過蓋之類)都要進行絕緣檢測,個別的電機停下了一冷卻,對地絕緣就回零,必須烘干處理恢復絕緣后才能恢復使用,否則就得修了。
電機經過多年的使用絕緣會老化,使絕緣電阻下降,發(fā)生漏電的幾率會增大,安全性隨之降低,定子轉子的硅鋼片之間的絕緣老化會使鐵芯渦流增大,而引起電機溫度耗電量加大負載能力下降噪音增大等問題。
根據(jù)老化部位不同,可能出現(xiàn)的故障也會不同。如果是絕緣老化,則可能出現(xiàn)對地擊穿、相間短路等故障。如果是外殼老化,可能導致電封性能變差,易受潮。如果是固定部位損壞,則可能導致電機振動變大,加速老化。
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