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變頻電機的設計分析

點擊次數:531  發布時間:2018-05-21
  隨著技術的發展,變頻電機在社會里面的應用會越來越廣泛。由此變頻電機的前景是十分的好。下面的內容主要分析了變頻電機的特殊設計與變頻電機的構造原理等相關內容。
 
  變頻電機采用“專用變頻感應電動機+變頻器”的交流調速方式,使機械自動化程度和生產效率大為提高設備小型化、增加舒適性,目前正取代傳統的機械調速和直流調速方案。
 
  變頻電機的特殊設計
 
  1、電磁設計
 
  對普通異步電動機來說,在設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機(Inverter Motor),由于臨界轉差率反比于電源頻率,可以在臨界轉差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下:
 
  1) 盡可能的減小定子和轉子電阻。
 
  減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗。
 
  2)為抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調速范圍內阻抗匹配的合理性。
 
  3)變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態,一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。
 
  2、結構設計
 
  再結構設計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題:
 
  1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
 
  2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產生共振現象。
 
  3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。
 
  4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱,也會產生軸電流,當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。
 
  5)對恒功率變頻電動機,當轉速超過3000r/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。
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