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变频调速电机

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  • 发布时间:2013/9/14 9:53:05
  • 作者:银河电气

一、变频调速电机的简介

  变频调速电机简称变频电机,是变频器驱动的电动机的统称。实际上为变频器设计的电机为变频专用电机,电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩,以适应负载的需求变化。变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来,把传统的电机风机改为独立出来的风机,并且提高了电机绕组的绝缘性能。在要求不高的场合如小功率和频率在额定工作频率工作情况下,可以用普通鼠笼电动机代替。

二、变频调速电机的技术特点

效率高

  达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准二级值,符合中华人民共和国国家标准GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值。

双频宽电压

  电压范围220V~690V,适用50Hz和60Hz电源。

噪声低

  通过优化电磁设计、通风状况、结构尺寸等技术,M2JA系列电动机的噪声较低。

轴承负载能力高

  电动机选用深沟球轴承,寿命长,80-132中心高电动机为永久型润滑,160-355设有加油装置。

可靠性好

  电动机为全封闭风冷结构,防护等级IP55,材料及工艺符合环境要求。电动机机械强度高,坚固耐用,防锈防腐性强。绕组可靠性好,采用F级绝缘结构,B级考核。并可根据用户需要增加PTC热敏电阻或热敏开关。 

变频电机

变频调速电机

三、变频调速电机的特殊设计

电磁设计

对于变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:
  1) 尽可能的减小定子和转子电阻。
  减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增
  2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
  3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

结构设计

  在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:
  1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
  2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。
  3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
  4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
  5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

四、变频调速电机的试验

  变频调速电机试验一般需要采用变频器供电,由于变频器输出频率具有较宽的变化范围,且输出的PWM波含有丰富的谐波,传统的互感器及功率计已经不能满足试验的测量需要,而一般的霍尔电压、电流传感器不对直接影响功率准确度测量的角差指标进行控制和标称,应该采用有明确比差和角差指标的变频功率分析仪及变频功率传感器等作为主电量测量仪器。

 

  作者:vfecc

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