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变频电机基础知识
作者: 发布日期:2019-08-27
  
什么是变频电机?
变频电机就是指由“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式组成的具有机械自动化程度高的电机设备,目前这种组合方式已经完全取代了传统的机械调速和直流调速方案;随着电力电子技术、微电子技术的惊人发展,采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式,正在以其卓越的性能和经济性,在调速领域内引导了一场取代传统调速方式的更新换代的变革。
由于变频三相异步电动机的调速与控制上具有无比的优越性,因此使得机械自动化程度和生产效率大为提高;EPS电源作为未来变频器技术发展的趋势因而具有其特殊性,但由于变频电机系统对高速或低速运转、转速动态响应等需求,对作为动力主体的电动机,提出苛刻的要求将会给变频电动机带来了在电磁、结构、绝缘等各方面创新。可以这样说由于变频电机在变频控制方面较普通电机的优越性,凡是用到变频器的地方我们都不难看到变频电机的身影。
变频电机与普通电机有什么不同?
1、散热系统不一样;
2、变频电机加强了槽绝缘,一是绝缘材料加强,一是加大槽绝缘的厚度,以提高承受高频电压的水平。
3、增大了电磁负荷。三相异步电机单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同,可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。普通电机工作点基本在磁饱和拐点,如果用做变频,易饱和,产生较高的激磁电流,而变频电机在设计时增大了电磁负荷,使磁路不易饱和。
4、绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
5、对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。
6、冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
7、防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
8、对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。
变频电机的调速原理?
由三相异步电动机转速公式:n=60f(1-s)/p可知,改变供电频率
  F、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。
从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。三相异步电机当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。
从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。
普通电机可以替换变频电机么?
普通电机当做变频电机用不是不可以,但要适当提高功率,否则对电机寿命会有比较大的影响。


变频电机特点及优点:
特别设计增加电机变频使用性能。变频电机可以在一个很宽的速度范围内运行而不出现过热问题。由于采用特殊的绝缘,在电机和变频器之间不需要使用任何电抗器和滤波器来保护绝缘系统。
变频电机采用强化绝缘系统,电机在极端的条件下作用,保护绕组,延迟寿命;
更高的效率,高效率(IE2)和超高效(IE3)的电机,保证了快速的投资回报;
工业环境喷漆计划,让电机适用于稍微恶劣的环境:低于平均湿度,常温变化;
铸铁机座,电机拥有更高的电机强度;
强化冷却系统,使电机表面温度和轴承温度明显降低,保证高性能和节能;
我们可以根据客户的要求进行设计,使产品能够最大限度地满足工业应用场合;
变频电机是如何进行散热和降低风扇噪音?
变频电机采用低噪音设计,符合IEC60034-9标准及相应声压级。
变频电机防护等级根据使用要求的不同防护等级也不同,变频电机的防护等级符合IEC60034-5标准的要求,其防护等级为IP55,可选防护等级IP56、IP65、IP66。
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