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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電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
異步電動(dòng)機(jī)繞組短路怎么辦
因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)電流過(guò)大、電源電壓變動(dòng)過(guò)大、單相運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)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(chǎng)散布不均,三相電流不平衡而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振蕩和噪聲加劇,嚴(yán)峻時(shí)電動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng),而在短路線圈中發(fā)生很大的短路電流,導(dǎo)致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。
2.發(fā)生原因
電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載,使絕緣老化失去絕緣作用;嵌線時(shí)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(shí)損壞;端部連接線絕緣損壞;過(guò)電壓或遭雷擊使絕緣擊穿;轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)內(nèi)部和油污過(guò)多。
3.查看辦法
?、磐獠空{(diào)查法。調(diào)查接線盒、繞組端部有無(wú)燒焦,繞組過(guò)熱后留下深褐色,并有臭味。
⑵探溫查看法??蛰d運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘(發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)馬上停止),用手背摸繞組各部分是否超越正常溫度。
⑶通電實(shí)驗(yàn)法。用電流表丈量,若某相電流過(guò)大,闡明該相有短路處。
?、入姌虿榭?。丈量個(gè)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(cè)繞組有短路,則鋼片就會(huì)發(fā)生振蕩。
?、嗜f(wàn)用表或兆歐表法。測(cè)恣意兩相繞組相間的絕緣電阻,若讀數(shù)或?yàn)榱?,闡明該二相繞組相間有短路。
?、穗妷航捣?。把三繞組串聯(lián)后通入低壓安全交流電,測(cè)得讀數(shù)小的一組有短路毛病。
⑻電流法。電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn),先丈量三相電流,在調(diào)換兩相丈量并對(duì)比,若不隨電源調(diào)換而改動(dòng),較大電流的一相繞組有短路。
4.短路處理辦法
?、哦搪伏c(diǎn)在端部??捎媒^緣材料將短路點(diǎn)隔開,也可重包絕緣線,再上漆重烘干。
?、贫搪吩诰€槽內(nèi)。將其軟化后,找出短路點(diǎn)修正,從頭放入線槽后,再上漆烘干。
⑶對(duì)短路線匝少于1/12的每相繞組,串聯(lián)匝數(shù)時(shí)切斷全部短路線,將導(dǎo)通部分連接,形成閉合回路,供應(yīng)急使用。
變頻電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
變頻電機(jī)節(jié)能概念:主要包括更新淘汰低效電動(dòng)機(jī)及高耗電設(shè)備;節(jié)能電動(dòng)機(jī)概念和技術(shù),合理匹配電動(dòng)機(jī)系統(tǒng),提高電動(dòng)機(jī)效率;以先進(jìn)的電力電子技術(shù)傳動(dòng)方式改造傳統(tǒng)的機(jī)械方式,實(shí)現(xiàn)被拖動(dòng)裝置控制和設(shè)備制造;推廣軟啟動(dòng)裝置、無(wú)功補(bǔ)償裝置、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)、優(yōu)化電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制。
電動(dòng)機(jī)的損耗和效率:
電動(dòng)機(jī)在將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的時(shí)候,本身也消耗一部分能量。這些損耗一般可分為繞組損耗、鐵芯損耗、風(fēng)摩損耗和負(fù)載雜散損耗。 電動(dòng)機(jī)的效率是有效輸出功率與輸入功率之比。有效輸出功率是輸入功率與電動(dòng)機(jī)本身功耗之差。有效地減少自身功耗可以達(dá)到提高電動(dòng)機(jī)效率的目的。
電動(dòng)機(jī):
電動(dòng)機(jī)(YX、YX 等系列)通常指三相異步電動(dòng)機(jī)。效率水平能達(dá)到或超過(guò)電動(dòng)機(jī)能效(GB18613-2002)所規(guī)定的節(jié)能評(píng)價(jià)值的電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)能效:
電動(dòng)機(jī)能效是“中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值”,號(hào)為GB18613-2002。由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2002年1月10日發(fā)布,2002年8月1日實(shí)施。能效限定值是電動(dòng)機(jī)低效率允許值,是強(qiáng)制性指標(biāo);節(jié)能評(píng)價(jià)值是電動(dòng)機(jī)的認(rèn)定值,是推薦性指標(biāo)。