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普通电机使用变频控制的问题及建议

   日期:2020-01-09     来源:www.zuolidj.com    作者:左力电机    评论:0    
核心提示:普通感应电机可以实现变频控制,与变频电机用法没有差别。但因为其仅按工频设计,相对变频电机,存在效率低、温升高、绝缘容易
        普通感应电机可以实现变频控制,与变频电机用法没有差别。但因为其仅按工频设计,相对变频电机,存在效率低、温升高、绝缘容易老化、噪声和振动、冷却差等问题。普通异步电机按恒频压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。

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  具体分析如下:

 

  1、电机的效率和温升问题

 

  不论哪种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电机在非正弦电压、电流下运行。高次谐波会引起电机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜耗。因为异步电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割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。

 

  2、电机绝缘强度问题

 

  目前中小型变频器,不少是采用脉冲宽度调制的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电机施加陡度很大的冲击电压,使电机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电机运行电压上,会对电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。

 

  3、谐波电磁噪声与振动

 

  普通异步电机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电机的各构件的固有震动频率。

 

  4、电机对频繁启动、制动的适应能力

 

  由于釆用变频器供电后,电机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电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劳和加速老化问题。

 

  5、低转速时的冷却问题

 

  首先,异步电机的阻抗不尽理想,当电源频率较低时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电机在转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

 

  综上所述,普通异步电机在不增加投资的情况下,也可以使用变频器实现变频调速的要求,但是普通电机是按恒频恒压设计的,要严格监控电机发热、运行噪音与振动、绝缘强度等情况。如果重新釆购,变频电机比普通电机价格仅髙10%左右,建议还是釆用变频电机变频控制较好。

转自:www.zuolidj.com
 
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