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变频器对电机的影响以及分析

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2018-08-28 08:34:00

 变频电机

  YZP系列起重及冶金用变频调速三相异步电动机具有过载能力大、机械强度高、调速范围宽、运行稳定的特点。
 
  本文将从电动机的效率和温升的问题、电动机绝缘强度问题、谐波电磁噪声与震动、电动机对频繁启动、制动的适应
 
能力、低转速时的冷却问题等5个方面来论述变频器对电机影响。
 
1、电动机的效率和温升的问题
 
  运行中均发生不同水平的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正
 
弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1u为调制比)高次
 
谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显着的转子铜(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。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小
 
,如将普通 不论那种形式的变频器。三相异步电动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、电动机绝缘强度问题
 
  不少是采用PWM控制方式。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承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考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击
 
电压叠加在电动机运行电压上,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。 目前中小型
 
变频器。
 
3、谐波电磁噪声与震动
 
  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动机电磁局
 
部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动机机体的固有振动频率一致或接近时,将
 
发生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开 普通异步
 
电动机采用变频器供电时。电动机各构件的固有震动频率。
 
4电动机对频繁启动、制动的适应能力
 
  电动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 由于采用变频器供电后。电动机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
 
  首先异步电动机阻抗不尽理想,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
 
速降低时,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,温升急剧增加,难以实现恒转矩输
 
出。
变频电机
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