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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。
淺談變頻調(diào)速電動機的變頻保護
變頻電動機是變頻器驅(qū)動的電動機的統(tǒng)稱。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展,各種高壓變頻器不斷出現(xiàn),在電廠廠用電等方面發(fā)揮著巨大的節(jié)能作用。
1、差動保護
為了保證內(nèi)部故障時差動保護靈敏動作,同時防止外部故障時及電動機起動時暫態(tài)不平衡電流引起的誤動,加入變頻電動機保護裝置,包含變頻差動保護和變頻后備保護,從而給予變頻運行電動機完善的保護。
2、后備保護
為了變頻運行時,有相應的后備保護反映電機的各種異常運行狀態(tài),需要設置有速斷過流、過流保護和負序保護功能,用于檢測電機的堵轉(zhuǎn)、匝間等故障。后備保護實時檢測變頻電動機運行頻率,并計算對應的電流有效值,判別電機狀態(tài)。當電機工頻啟動時,對應的保護功能退出,此時考慮采用電機原綜保裝置來完成后備保護。當電動機在變頻方式運行時,如果發(fā)生匝間故障,故障電流水平與發(fā)生故障時刻頻率的大小有關(guān)系,為了提高負序電流保護對匝間故障的靈敏度,設置有多段定值,檢測不同頻率下的匝間故障。
變頻電機絕緣材料的等級你都了解嗎?
變頻電機具備更寬廣的調(diào)速范國和更高的設計質(zhì)里,經(jīng)特殊的磁場設計,進一步抑制高次語場以復期」送影話機。素與功平無用脈動。與各類變頻器均具有良好的參數(shù)匹配,配合矢里控制,可實現(xiàn)零轉(zhuǎn)速全轉(zhuǎn)矩、低頻大力矩與高精度轉(zhuǎn)速控制、位置控制及快速動態(tài)響應控制。
眾所周知在使用變頻電機時,絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞。而不同的絕緣材料耐熱性能有區(qū)別,那么它的絕緣等級是怎樣區(qū)別的呢,我們接著往下看:
(1)絕緣的溫度等級級,E級,B級,F(xiàn)級,H級。
(2)允許溫度(℃)105,120,130,155,180.
(3)繞組溫升限值(K)60,75,80,10,01,25.
(4)性能參考溫度(℃)80,95,100,120,145.
由于變頻電機的類型不同,采用的絕緣材料也各不相同,電機中的電壓都區(qū)分使用等級,它的絕緣材料當然也需要區(qū)分等級了,只有這樣才能更好的發(fā)揮它的使用功效。