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普通電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
1、電磁設(shè)計(jì)
對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過(guò)載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī),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(shí)直接啟動(dòng),因此,過(guò)載能力和啟動(dòng)性能不在需要過(guò)多考慮,而要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要也是要考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的,不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。強(qiáng)行給普通電機(jī)安裝變頻器使用,會(huì)帶來(lái)很多弊端,以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響。
1.電動(dòng)機(jī)的效率和溫升:
變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行,里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,是轉(zhuǎn)子銅耗,這些損耗會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%-20%。
2.電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)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(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。
另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上,會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅,對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動(dòng)
普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí),會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)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(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中過(guò)熱的一些原因
電機(jī)在工作發(fā)展過(guò)程中不斷出現(xiàn)不同溫度過(guò)高的情況,會(huì)使得電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定甚至是導(dǎo)致其不能提高工作。電動(dòng)機(jī)的三相電源工作電壓技術(shù)出現(xiàn)發(fā)展不平衡也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱,這是我們因?yàn)楫?dāng)三相電源輸入電壓不平衡度超過(guò)5%就會(huì)容易引起三相電流的不平衡,應(yīng)對(duì)方式方法是檢查和調(diào)整以及電壓。
電機(jī)電源開(kāi)關(guān)接觸問(wèn)題,單相熔斷器斷裂,會(huì)造成缺相運(yùn)行,導(dǎo)致電機(jī)溫度升高。 解決辦法是修理或更換損壞的部件。
電機(jī)繞組接線有誤,導(dǎo)致額定負(fù)荷下運(yùn)行電機(jī)有過(guò)熱現(xiàn)象,解決辦法是糾正繞組線接線錯(cuò)誤。
馬達(dá)的定子繞組有時(shí)打開(kāi)短路或接地階段,這種情況會(huì)導(dǎo)致增加在電機(jī)溫度的所產(chǎn)生的電流,所述解決方案是增加絕緣為中心卷繞或直接替換。
電動(dòng)機(jī)的籠型轉(zhuǎn)子斷條或繞線轉(zhuǎn)子通過(guò)線圈進(jìn)行接頭松脫,會(huì)導(dǎo)致維修網(wǎng)的電流可以增大而產(chǎn)生不同升溫,應(yīng)對(duì)方式方法是對(duì)焊補(bǔ)或更換一個(gè)轉(zhuǎn)子。
當(dāng)馬達(dá)軸承的磨損嚴(yán)重,將具有由磨損產(chǎn)生的熱量更大的量,解決方法是,以檢查是否有松動(dòng)軸承,如果在定子和轉(zhuǎn)子具有匹配不好的情況下。
電動(dòng)機(jī)的負(fù)載過(guò)大影響也是經(jīng)濟(jì)過(guò)熱發(fā)展產(chǎn)生的原因,減輕負(fù)載或更換大功率的電動(dòng)機(jī)我們可以進(jìn)行解決過(guò)熱問(wèn)題。
變頻電機(jī)發(fā)出刺耳的尖叫是什么原因?
變頻電機(jī)發(fā)出刺耳的尖叫可能有以下幾個(gè)問(wèn)題。我們知道,變頻電機(jī)是采用變頻器供電的,由于電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲比普通電機(jī)更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)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(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲,由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率,因此變頻電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程有時(shí)發(fā)出刺耳的尖叫聲。
也有可能是其他的故障,比如軸承老化發(fā)出尖叫且有震動(dòng),還有可能是電氣原因,一般叫電磁尖叫聲,引起的原因多是繞組內(nèi)部匝間短路,這中尖叫一般沒(méi)有震動(dòng)。