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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。
高原情況為什么必需選擇高原電機(jī)?
高原情況海拔高、氣壓低、缺氧、高寒、溫差大、風(fēng)沙大,對(duì)電機(jī)的通風(fēng)散熱條件、絕緣和防護(hù)等來(lái)說(shuō)均是極其嚴(yán)酷的檢驗(yàn)。廠家提醒,若普通電機(jī)直接應(yīng)用到高原情況,有大概率因運(yùn)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(jī),主要是因?yàn)楦吆0吻闆r會(huì)對(duì)普通電機(jī)運(yùn)行造成各類(lèi)倒霉的影響。
首先海拔高度會(huì)導(dǎo)致電機(jī)絕緣強(qiáng)度的低落,其次電機(jī)電氣間隙的擊穿電壓下降。而且在大功率高壓電機(jī)運(yùn)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(huì)導(dǎo)致普通電機(jī)發(fā)燒嚴(yán)重。高原地域氣壓低,潤(rùn)滑油(脂)的揮發(fā)性大,導(dǎo)致機(jī)器磨損加大。所以普通三相異步電動(dòng)機(jī)是不能在高原情況長(zhǎng)時(shí)間利用的,因?yàn)橐话汶妱?dòng)機(jī)的正常利用情況溫度為-5℃至40℃,而且地址地應(yīng)在海拔1000m以下。
而且跟著海拔高度的晉升,電機(jī)生產(chǎn)廠家會(huì)按照高原電機(jī)運(yùn)行情況條件的差異,優(yōu)化高原電機(jī)設(shè)計(jì)的偏重點(diǎn)和機(jī)能查核指標(biāo),所以因此派生出全新優(yōu)化設(shè)計(jì)的高原系列電機(jī),以滿(mǎn)意劃定的輸出功率、外形尺寸上限要求,防護(hù)布局適應(yīng)詳細(xì)運(yùn)行情況。
高原電機(jī)還分為一般用途高原電機(jī)和高原戶(hù)外電機(jī)。一般用途高原電機(jī)只需思量通風(fēng)散熱問(wèn)題,普通電機(jī)按海拔溫升限值加嚴(yán)查核及格或改進(jìn)通風(fēng)散熱條件即可用于高原情況;高原戶(hù)外電機(jī)除在絕緣強(qiáng)度、電氣間隙、溫升限值以及防電暈法子等方面要做相應(yīng)調(diào)解外,往往需要回收非凡通風(fēng)散熱方法及防極度溫差、防風(fēng)沙等防護(hù)布局,須要時(shí)按照詳細(xì)情況條設(shè)計(jì)高原戶(hù)外系列電機(jī)。
大功率變頻電機(jī)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(duì)稱(chēng)的,因此,個(gè)中性點(diǎn)電壓為零,但是變頻器的輸出電壓是通過(guò) PWM脈寬調(diào)制發(fā)生的,既通過(guò)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(duì)稱(chēng)均衡的,但由于在逆變單位中二極管的開(kāi)斷不行能同步,故可發(fā)生差池稱(chēng)的高次諧波,導(dǎo)致零序電壓分量增大,即中性點(diǎn)電壓不為零。尺度中將此零序電壓界說(shuō)為共模電壓,此電壓可以在負(fù)載電動(dòng)機(jī)繞組中的中性點(diǎn)處測(cè)得,其頻率與逆變單位中二極管的開(kāi)斷頻率溝通,其幅值與直流母線(xiàn)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(dāng)軸承的滾珠被潤(rùn)滑劑完全浸沒(méi)不導(dǎo)電時(shí),此時(shí)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(rùn)滑劑的絕緣機(jī)能,就將粉碎軸承潤(rùn)滑劑形成的油膜,另外電動(dòng)機(jī)磁路差池稱(chēng)發(fā)生的感到電壓也能粉碎軸承潤(rùn)滑劑的絕緣機(jī)能進(jìn)而形成較大的軸承電流,當(dāng)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(dòng),若不能實(shí)時(shí)發(fā)明處理懲罰將導(dǎo)致軸承失效,對(duì)出產(chǎn)帶來(lái)極大影響。
油泵電機(jī)軸電流的危害及預(yù)防
油泵電機(jī)軸電生會(huì)使油泵電機(jī)軸承表面或滾珠受到侵蝕,形程點(diǎn)狀微孔,使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)性能惡化,摩擦損耗和發(fā)熱增加,會(huì)造成軸承燒毀。
油泵電機(jī)軸電流的預(yù)防:
1、消除脈動(dòng)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(jī)設(shè)計(jì)時(shí),將滑動(dòng)軸承的軸承座和底座絕緣,滾動(dòng)軸承的外圈和端蓋絕緣。
油泵電機(jī)軸電生的原因一般是磁場(chǎng)不對(duì)稱(chēng);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(gè)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(yù)防得當(dāng),就可避免此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生。
紹興上風(fēng)電機(jī)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(lèi)風(fēng)機(jī).水泵各類(lèi)工業(yè)設(shè)備三相異步電機(jī),單相異步鋁殼電動(dòng)機(jī),三相永磁同步電機(jī),單相永磁同步電機(jī)。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(jī)殼材質(zhì)電機(jī),電機(jī)功率;0.15kW-30kW.電壓:208V、220V、230V、360V、380V、400V、460V(可根據(jù)要求另行設(shè)計(jì)),頻率:50HZ、60HZ(可根據(jù)要求另行設(shè)計(jì))。