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當前位置:首頁(yè) > 技術文章(zhāng) > 變(biàn)頻供(gōng)電的利弊分析
變頻電(diàn)機和工(gōng)頻電機是截(jié)然(rán)不同的兩(liǎng)個(gè)係列(liè)產(chǎn)品,但客(kè)戶將工(gōng)頻電(diàn)機(jī)變頻使用又(yòu)是(shì)很常見的一種做(zuò)法。無論對電(diàn)機生(shēng)產(chǎn)廠或(huò)配(pèi)套(tào)設備(bèi)廠,這(zhè)種(zhǒng)簡單易行的方法(fǎ)或許最為經濟,快(kuài)捷(jié),但(dàn)存在極大(dà)的風(fēng)險(xiǎn):可能導(dǎo)致電機(jī)壽命減少或直接燒毀。
既(jì)然工(gōng)頻電機變頻(pín)使(shǐ)用很(hěn)常見(jiàn),無疑有其(qí)合理(lǐ)的一麵。異(yì)步電機的轉(zhuǎn)速與電源頻(pín)率(shuài)成(chéng)正相(xiāng)關(guān):即頻(pín)率(shuài)高,轉速(sù)也高(gāo)(不考慮(lǜ)轉(zhuǎn)差(chà)的影響,成(chéng)正(zhèng)比(bǐ));輸出(chū)轉矩(jǔ)和電(diàn)流(liú)的大小與(yǔ)負載(=“動(dòng)負荷"+“靜(jìng)負荷(hé)或穩(wěn)態(tài)負(fù)荷")有關(guān),若諧波(bō)成(chéng)分的影響不十分(fēn)嚴重,額(é)定負(fù)載時電流增長的(dí)幅度並不(bù)大;電機運行時(shí)變頻(pín)範(fàn)圍不小於(yú)額(é)定頻(pín)率(shuài)的30%。符合上述情況的往往(wǎng)還挺多,實(shí)際運行(háng)時轉速不(bù)至(zhì)於低到過於(yú)影響(xiǎng)通(tōng)風散(sàn)熱,電(diàn)流增長幅度也(yě)不至於太(tài)大,因(yīn)而電(diàn)機(jī)確(què)能按設計(jì)預期正常(cháng)工(gōng)作(zuò)。
所謂(wèi)極(jí)大(dà)風險(xiǎn),緣(yuán)於(yú)大多(duō)終(zhōng)端(duān)用(yòng)戶並不清楚(chǔ)變頻供(gōng)電時,變(biàn)頻器(qì)會(huì)輸出(chū)大量的(dí)高頻諧波,某一轉(zhuǎn)速時(shí)電機可能共振。因(yīn)而(ér)額定(dìng)負荷(hé)時會(huì)過載(電(diàn)流增(zēng)幅(fú)太大),高(gāo)頻諧(xié)波(bō)擊穿綫包(bāo)或(huò)漆(qī)包(bāo)綫絕(jué)緣,調速過程中(zhōng)嘯叫(jiào)或劇烈振動,有些(xiē)時候甚至(zhì)會(huì)引(yǐn)發變頻(pín)器功(gōng)率模(mó)塊爆(bào)炸。
Ms.參今天就(jiù)變頻電(diàn)機(jī)的特殊性(xìng)進行一個(gè)簡單的歸納和總(zǒng)結,旨在減(jiǎn)少變(biàn)頻(pín)器供(gōng)電電(diàn)機(jī)運行(háng)時的風(fēng)險,發生意外(wài)時(shí)將(jiāng)損失降到(dào)低(dī)。
對普(pǔ)通異步(bù)電(diàn)動機(jī)來(lái)說,設計(jì)時主要考(kǎo)慮的(dí)性能(néng)參(cān)數(shù)是過載能力,起動(dòng)性(xìng)能,效率(shuài)和(hé)功率因數,而變頻電(diàn)機(jī),由於臨界(jiè)轉差率反比(bǐ)於電源(yuán)頻率(shuài),可以在(zài)臨(lín)界轉差率(shuài)接近(jìn)1時直接起(qǐ)動(dòng),因(yīn)此,過(guò)載能力和啟動(dòng)性(xìng)能不需要過多(duō)考(kǎo)慮(lǜ),而要解決(jué)的(dí)關(guān)鍵(jiàn)問(wèn)題是(shì)如(rú)何改(gǎi)善(shàn)電(diàn)機對非正弦(xián)波電源(yuán)的(dí)適(shì)應能力(lì)。因而(ér)在(zài)設(shè)計(jì)環節(jié)采(cǎi)取的措施主要有:
● 盡可能(néng)的減小(xiǎo)定(dìng)子(zǐ)和(hé)轉(zhuǎn)子電阻。因為(wéi) 減小(xiǎo)定(dìng)子電阻可降低(dī)基波(bō)銅耗,以(yǐ)彌補高(gāo)次諧(xié)波引起(qǐ)的銅耗增加(jiā)。
● 為(wéi)抑製電流中(zhōng)的高次(cì)諧波(bō),需適當(dāng)增(zēng)加(jiā)電動機的電(diàn)感(gǎn)。但轉子(zǐ)槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大(dà),高(gāo)次(cì)諧(xié)波銅(tóng)耗也增大。因(yīn)此(cǐ),電動機漏抗(kàng)的(dí)大小要兼顧(gù)到(dào)整(zhěng)個(gè)調速(sù)範(fàn)圍內阻抗匹(pǐ)配(pèi)的合(hé)理性。
● 將(jiāng)主(zhǔ)磁路設(shè)計成(chéng)不飽(bǎo)和(hé)狀(zhuàng)態(tài),一(yī)是考(kǎo)慮(lǜ)高次(cì)諧波(bō)會加(jiā)深磁路飽和(hé),二是(shì)考慮(lǜ)在(zài)低(dī)頻時,為了(liǎo)提高(gāo)輸出(chū)轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高(gāo)變頻器的輸(shū)出(chū)電壓(yā)。
結構設計時,充分考慮和評價(jià)非(fēi)正(zhèng)弦電源(yuán)特(tè)性對(duì)變頻(pín)電(diàn)機的(dí)絕(jué)緣結構,振動(dòng),噪聲,冷卻方式等(děng)方(fāng)麵(miàn)的影響,可(kě)以(yǐ)通過以下方式保證(zhèng)產品的(dí)性能符(fú)合(hé)要求(qiú):
● 一(yī)般(bān)為(wéi)F級(jí)或(huò)更高的(dí)絕緣等(děng)級,加(jiā)強對(duì)地(dì)絕緣和綫(xiàn)匝絕緣(yuán)強(qiáng)度,特別(bié)要考慮絕(jué)緣耐衝擊電壓(yā)的能力。 有(yǒu)的(dí)電機生(shēng)產廠(chǎng)家(jiā)采用加(jiā)厚(hòu)漆膜電磁綫(xiàn),規範的(dí)電機生產廠家采用變(biàn)頻電機(jī)專用電磁綫(xiàn)。從電磁(cí)綫的性能指(zhǐ)標分析,變(biàn)頻電(diàn)磁(cí)綫采用的漆(qī)有別與普(pǔ)通(tōng)電磁(cí)綫,采(cǎi)用(yòng)加(jiā)厚綫(xiàn)會(huì)有一(yī)定效果(guǒ),但(dàn)解決(jué)不了根(gēn)本問題(tí)。但從成(chéng)本造價分(fēn)析,變頻(pín)電(diàn)磁(cí)綫要(yào)比普通(tōng)電磁(cí)綫價位(wèi)高(gāo)。
● 要充分(fēn)考慮電(diàn)動機構件(jiàn)及整(zhěng)體的剛性,以有效規避電機的振(zhèn)動和噪(zào)聲(shēng)問題(tí),從提(tí)高(gāo)電機固有頻(pín)率的(dí)角度(dù),避開與(yǔ)各次(cì)力(lì)波產生(shēng)共振現象。
● 對容(róng)量(liáng)超過132千(qiān)瓦(wǎ)的(dí)電(diàn)動(dòng)機應(yīng)采(cǎi)用軸(zhóu)承(chéng)絕緣措(cuò)施(shī)。主(zhǔ)要是因(yīn)為變頻電(diàn)機(jī)容易(yì)產(chǎn)生磁路不對(duì)稱,導致電機運行時產生(shēng)軸電(diàn)流(liú),當其他(tā)高頻分量(liáng)所(suǒ)產生的(dí)電流(liú)結合一起作用(yòng)時(shí),軸(zhóu)電(diàn)流(liú)將大為增加(jiā),從而導(dǎo)致(zhì)軸承(chéng)損壞,所以一(yī)般(bān)要(yào)采(cǎi)取絕緣(yuán)措施。
● 對(duì)恒(héng)功(gōng)率變頻電(diàn)動機,當轉速超(chāo)過2P電(diàn)機同步轉速(sù)時,應(yīng)采(cǎi)用耐(nài)高(gāo)溫的特殊潤滑(huá)脂,以保證(zhèng)軸(zhóu)承運行(háng)時的潤(rùn)滑效(xiào)果(guǒ),必要時(shí)應選(xuǎn)用(yòng)特(tè)殊(shū)的(dí)耐(nài)高溫軸(zhóu)承。
不(bù)同的(dí)電(diàn)機廠家,同規格(gé)的電磁方(fāng)案(àn)不盡相同,但(dàn)電機運(yùn)行的實際(jì)效(xiào)果(guǒ)會有(yǒu)一些差異性;相(xiāng)同的(dí)產品,由於(yú)使(shǐ)用(yòng)工況的特殊性(xìng),也會導(dǎo)致同規格(gé)產(chǎn)品(pǐn)穩(wěn)定性(xìng)的差異。Ms.參(cān)建(jiàn)議(yì),電機(jī)生產廠家應(yīng)盡力(lì)充分了解(jiě)電機的(dí)使用(yòng)工(gōng)況,通過產品的(dí)頂(dǐng)層設計(jì)改(gǎi)進(jìn)規(guī)避(bì)實(shí)際的使用(yòng)風(fēng)險(xiǎn)。
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