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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(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能力。
2、結(jié)構(gòu)設計
在結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、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(diào)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(chǎn)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(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,是轉(zhuǎn)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(chǎn)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(gòu)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(chǎn)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(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構(gòu)件的固有震動頻率。
高原情況為什么必需選擇高原電機?
高原情況海拔高、氣壓低、缺氧、高寒、溫差大、風沙大,對電機的通風散熱條件、絕緣和防護等來說均是極其嚴酷的檢驗。廠家提醒,若普通電機直接應用到高原情況,有大概率因運行條件的惡化發(fā)燒燒毀或故障頻發(fā)。
高原情況為什么必需選擇高原電機,主要是因為高海拔情況會對普通電機運行造成各類倒霉的影響。
首先海拔高度會導致電機絕緣強度的低落,其次電機電氣間隙的擊穿電壓下降。而且在大功率高壓電機運行中電暈起始電壓低落。
高海拔情況中氛圍介質(zhì)冷卻結(jié)果低落,散熱本領(lǐng)下降,會導致普通電機發(fā)燒嚴重。高原地域氣壓低,潤滑油(脂)的揮發(fā)性大,導致機器磨損加大。所以普通三相異步電動機是不能在高原情況長時間利用的,因為一般電動機的正常利用情況溫度為-5℃至40℃,而且地址地應在海拔1000m以下。
而且跟著海拔高度的晉升,電機生產(chǎn)廠家會按照高原電機運行情況條件的差異,優(yōu)化高原電機設計的偏重點和機能查核指標,所以因此派生出全新優(yōu)化設計的高原系列電機,以滿意劃定的輸出功率、外形尺寸上限要求,防護布局適應詳細運行情況。
高原電機還分為一般用途高原電機和高原戶外電機。一般用途高原電機只需思量通風散熱問題,普通電機按海拔溫升限值加嚴查核及格或改進通風散熱條件即可用于高原情況;高原戶外電機除在絕緣強度、電氣間隙、溫升限值以及防電暈法子等方面要做相應調(diào)解外,往往需要回收非凡通風散熱方法及防極度溫差、防風沙等防護布局,須要時按照詳細情況條設計高原戶外系列電機。
大功率變頻電機高頻軸電流發(fā)生的原因:工頻三相正弦電源電壓是均衡對稱的,因此,個中性點電壓為零,但是變頻器的輸出電壓是通過 PWM脈寬調(diào)制發(fā)生的,既通過逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)釀成三相正弦交換電壓。
固然其基頻分量是對稱均衡的,但由于在逆變單位中二極管的開斷不行能同步,故可發(fā)生差池稱的高次諧波,導致零序電壓分量增大,即中性點電壓不為零。尺度中將此零序電壓界說為共模電壓,此電壓可以在負載電動機繞組中的中性點處測得,其頻率與逆變單位中二極管的開斷頻率溝通,其幅值與直流母線電壓成正比。尺度劃定由共模電壓發(fā)生的軸電流叫高頻軸電流。
流入軸承中的電流變革快,其變革速率取決于軸承的工藝,當軸承的滾珠被潤滑劑完全浸沒不導電時,此時存在的軸承電容處于靜電充電狀態(tài),假如靜電充電的電壓超出軸承潤滑劑的絕緣機能,就將粉碎軸承潤滑劑形成的油膜,另外電動機磁路差池稱發(fā)生的感到電壓也能粉碎軸承潤滑劑的絕緣機能進而形成較大的軸承電流,當軸承電流的密度高出1.5A/mm后,軸電流局部放電能量釋放發(fā)生的高溫,可以融化軸承內(nèi)圈、外圈或滾珠上很多 微小區(qū)域,并形成凹槽,從而發(fā)生噪聲、振動,若不能實時發(fā)明處理懲罰將導致軸承失效,對出產(chǎn)帶來極大影響。
油泵電機軸電流的危害及預防
油泵電機軸電生會使油泵電機軸承表面或滾珠受到侵蝕,形程點狀微孔,使軸承運轉(zhuǎn)性能惡化,摩擦損耗和發(fā)熱增加,會造成軸承燒毀。
油泵電機軸電流的預防:
1、消除脈動磁通和電源諧波(如在變頻器輸出側(cè)加裝交流電抗器);
2、油泵電機設計時,將滑動軸承的軸承座和底座絕緣,滾動軸承的外圈和端蓋絕緣。
油泵電機軸電生的原因一般是磁場不對稱;供電電流中有諧波;制造、安裝不好,由于轉(zhuǎn)子偏心造成氣隙不勻;可拆式定子鐵心兩個半圓間有縫隙;有扇形疊成的定子鐵心的拼片數(shù)目選擇不合適等,只要預防得當,就可避免此類問題發(fā)生。
紹興上風電機科技股份有限公司從業(yè)30余年,致力于研發(fā)和生產(chǎn)各類風機.水泵各類工業(yè)設備三相異步電機,單相異步鋁殼電動機,三相永磁同步電機,單相永磁同步電機。有立式,臥式,鋁型材,鋁壓鑄,鐵鑄件,鋼殼等多種結(jié)構(gòu)和機殼材質(zhì)電機,電機功率;0.15kW-30kW.電壓:208V、220V、230V、360V、380V、400V、460V(可根據(jù)要求另行設計),頻率:50HZ、60HZ(可根據(jù)要求另行設計)。