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变频器与电机配合使用时的五个问题
发表日期:2021年7月17日  人气:39  录入:admin
因为不少的中小型变频器,都是采用了利用PWM的方法来控制的。但这样的变频器会发生约几千到十几千赫频率的载波,这就使得电动机定子绕组要接受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘接受较为严酷的检测。
  本文将从电动机的功率和温升的问题、电动机绝缘强度问题、谐波电磁噪声与轰动、电动机对频频发动、制动的适应能力、低转速时的冷却问题等5个方面来论说变频器对电机的影响。
  一、电机的功率和温升的问题
  不管那种方法的变频器,在运转中均发生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运转。拒材料介绍,以目前遍及运用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波根本为零,剩余的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的添加,最为明显的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切开转子导条后,便会发生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所发生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,功率下降,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运转于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要添加10%--20%。
  二、谐波电磁噪声与轰动
  普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等要素所引起的轰动和噪声变的愈加杂乱。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干与,构成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率共同或接近时,将发生共振现象,从而加大噪声。因为电动机工作频率规模宽,转速变化规模大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有轰动频率。
  三、电机绝缘强度问题
  目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方法。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要接受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘接受较为严酷的检测。另外,由PWM变频器发生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运转电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
  四、低转速时的冷却问题
  首先,异步电动机的阻抗不尽抱负,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速下降时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧添加,难以完成恒转矩输出。
  五、电机对频频发动、制动的适应能力
  因为采用变频器供电后,电动机能够在很低的频率和电压下以无冲击电流的方法发动,并可利用变频器所供的各种制动方法进行快速制动,为完成频频发动和制动创造了条件,因此电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲惫和加速老化问题。
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