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維修技術(shù)
變頻調(diào)速時對電機產(chǎn)生的影響。
內(nèi)容簡介:變頻調(diào)速時對電機及其效能產(chǎn)生的影響變頻調(diào)速不論采用什么樣的控制方法其輸出到電機端上的電壓脈沖是非正弦的。所以普通異步電機在非正弦波下的運行特性分析就是變頻調(diào)速時對電機產(chǎn)生的影響。

  調(diào)速電機就其設(shè)計初衷而言是專為交流調(diào)速而用的,但是變頻調(diào)速的興起zui直接的原因就是普通異步電機簡單的結(jié)構(gòu)、低廉的成本和方便的調(diào)速。如果說變頻調(diào)速必須要配用變頻專用電機的話,那么就產(chǎn)生了一個矛盾,變頻調(diào)速固有的簡單、堅固、耐用性不是沒有了嗎?所以本文就此問題對變頻調(diào)速專用電機及其應(yīng)用范圍和在造紙機上的應(yīng)用等問題做一討論。


  變頻調(diào)速時對電機及其效能產(chǎn)生的影響變頻調(diào)速不論采用什么樣的控制方法其輸出到電機端上的電壓脈沖是非正弦的。所以普通異步電機在非正弦波下的運行特性分析就是變頻調(diào)速時對電機產(chǎn)生的影響。


  主要有以下幾個方面:


  電機的損耗和效率非正弦電源下運行的電機,除了基波產(chǎn)生的正常損耗外,還將出現(xiàn)許多附加損耗。主要表現(xiàn)在定子銅損、轉(zhuǎn)子銅損和鐵損的增加,從而影響電機的效率。


  1、定子銅損在定子繞組中出現(xiàn)的諧波電流使I2R及增加。當(dāng)忽略集膚效應(yīng)時,非正弦電流下的定子銅損與總電流有效值的平方成比例。如定子相數(shù)為m1,每相定子電阻為及R1,則總的定子銅損P1為 把包括基波電流在內(nèi)的總定子電流有效值Irms代入上式,可得 式中的第二項代表諧波損耗。通過實驗發(fā)現(xiàn),由于諧波電流的存在和與之相應(yīng)的漏磁通的出現(xiàn),使漏磁通的磁路飽和程度增加,因而勵磁電流增大,從而使電流的基波成分也加大。


  2、轉(zhuǎn)子銅損在諧波的頻率下,一般可以認(rèn)為定子繞組的電阻為常數(shù),但對于異步電機的轉(zhuǎn)子,其交流電阻卻因集膚效應(yīng)而大大增加。特別是深槽的籠形轉(zhuǎn)子尤為嚴(yán)重。正弦波電源下的同步電機或磁阻電機,由于定子空間諧波磁勢很小。在轉(zhuǎn)子表面繞組中引起的損耗可忽略不計。當(dāng)同步電機在非正弦電源下運行時。時間諧波磁勢感應(yīng)出轉(zhuǎn)子諧波電流,就像接近其基波同步轉(zhuǎn)速運行的異步電機那樣。


  反向旋轉(zhuǎn)的5次諧波磁勢和正向旋轉(zhuǎn)的7次諧波磁勢都將感應(yīng)出6倍于基波頻率的轉(zhuǎn)子電流,在基波頻率為50Hz時,轉(zhuǎn)子電流頻率為300Hz。同樣,第11次和第13次諧波感應(yīng)出12倍于基波頻率,即600HZ的轉(zhuǎn)子電流。在這些頻率下,轉(zhuǎn)子的實際交流電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直流電阻。轉(zhuǎn)子電阻實際增大多少取決于導(dǎo)體截面和布置導(dǎo)體的轉(zhuǎn)子槽的幾何形狀。通常的長寬比為4左右的銅導(dǎo)體,在50Hz時交流電阻與直流電阻之比為1.56,在300Hz時比值約為2.6;600Hz時比值約為3.7。頻率更高時,此比值隨頻率的平方根成比例增加。


  3、諧波鐵損電機中的鐵心損耗也由于電源電壓中出現(xiàn)諧波而增大;定子電流的各次諧波在氣隙間建立了時間諧波磁動勢。氣隙中任何一點的總磁勢是基波和時間諧波磁勢的合成。對于一個三相6階梯電壓波形,氣隙中的磁密峰值比基波值約大10%,但是由時間諧波磁通引起的鐵損的增加是很小的。對于端部漏磁通和斜槽漏磁通產(chǎn)生的雜散損耗,在諧波頻率作用下將有所增加,這一點在非正弦供電時必須考慮:端部漏磁效應(yīng)在定子和轉(zhuǎn)子繞組中都存在,主要是漏磁通進(jìn)入端板引起的渦流損耗。由于定子磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢間相位差的變化,在斜槽結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生斜槽漏磁通,其磁勢在端部zui大,在定轉(zhuǎn)子鐵心及齒中產(chǎn)生損耗。


  4、電機效率諧波損耗的大小明顯地決定于外加電壓的諧波含量。諧波分量大,電機損耗增加,效率降低。但是大多數(shù)靜止逆變器不產(chǎn)生低于5次的諧波,而高次諧波的幅值較小。這種波形的電壓對電機效率降低并不嚴(yán)重。對中等容量的異步電機進(jìn)行計算和對比試驗表明,其滿載有效電流比基波值約增加4%。如果忽略集膚效應(yīng),則電機的銅損與總有效電流的平方成比例,諧波銅損為基波損耗的8%。考慮到由于集膚效應(yīng)使轉(zhuǎn)子電阻平均可增大3倍,因而電機的諧波銅損應(yīng)為基波損耗的24%。如果銅損占電機總損耗的50%,則諧波銅損使整個電機的損耗增加12%。鐵損的增加很難計算,因為它受電機結(jié)構(gòu)和所用磁性材料的影響。


  如果定子電壓波形中的高次諧波成分相對較低,像在6階梯波中那樣,諧波鐵損增加不會超過10%。如果鐵損和雜散損耗占電機總損耗的40%,則諧波損耗僅占電機總損耗的4%。摩擦損耗和風(fēng)阻損耗是不受影響的,因而電機的全部損耗增加小于20%。如果電機在50Hz正弦電源時的效率為90%,則由于諧波存在使電機效率只降低1%一2%。 如果外加電壓波形的諧波成分明顯地大于6階梯波時的諧波成分,則電機的諧波損耗將大大增加,而且可能大于基波損耗。就是在6階梯波電源時,一個低漏抗的磁阻電機可能吸收一個很大的諧波電流,從而使電機的效率下降5%或更多。在這種情況下,為了滿意地運行,就要使用12階梯波的逆變器,或采用六相的定子繞組。電機的諧波電流和諧波損耗實際上與負(fù)載無關(guān),因此時間諧波的損耗大小實際上可以在空載情況下用正弦電源和非正弦電源進(jìn)行比較確定。以此來確定某種型式或某種結(jié)構(gòu)的電機效率下降的大致范圍。

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西瑪新聞相關(guān)內(nèi)容    當(dāng)前文章:變頻調(diào)速時對電機產(chǎn)生的影響。
西瑪電機絕緣測試測量哪些部位的絕緣?
  在按照安全法規(guī)和西瑪電機操作規(guī)程正常操作裝置期間,使用電壓適當(dāng)?shù)恼讱W表對電機進(jìn)行各種絕緣測量。通常,電機和電纜連接在一起測試絕緣。只有在檢測到故障時,才需要在絕緣試驗拆除之前對電機或電纜進(jìn)行區(qū)分。
西瑪電機堵轉(zhuǎn)保護(hù)方式及其原理。
  根據(jù)西瑪電機其過載能力,允許短期運行。但是,如果故障不能及時排除,電機繞組會過熱,絕緣會降低,電機會燒毀。因此,堵轉(zhuǎn)保護(hù)是避免這類錯誤的有效武器。
西瑪電機關(guān)于繞線轉(zhuǎn)子電機的甩包情況分析。
  即使繞線轉(zhuǎn)子電機在質(zhì)量和可靠性方面沒有問題,在實際運行條件下長時間超速或打滑也會導(dǎo)致電機甩包。可以說,在極限轉(zhuǎn)速下拒包是繞線轉(zhuǎn)子可靠性最大的質(zhì)量隱患。
西瑪電機防護(hù)結(jié)構(gòu)與散熱方式之間的關(guān)系分析。
  西安西瑪電機的防護(hù)與通風(fēng)散熱密切相關(guān),實施的方法和手段直接決定著電機的味道。增壓結(jié)構(gòu)電機的防護(hù)等級可以達(dá)到普通封閉式電機的水平,但通風(fēng)散熱效率要高得多,特別適合防護(hù)要求高和受限空間的應(yīng)用。
西瑪高壓電機應(yīng)用快速怠速加熱方法分析
  西瑪高壓電機溫度高,盲目拆卸節(jié)溫器。冷卻液只能運行一個大循環(huán),冷卻強度無法調(diào)節(jié)。很難確保高壓電機在更合適的溫度下運轉(zhuǎn)。高壓電機經(jīng)常在低溫下工作,這會導(dǎo)致高壓電機性能和磨損的降低,加速和增加油耗。
剎車電機和制動電機的區(qū)別。
  制動電機的直流圓盤制動器安裝在電機非軸伸端的端蓋上。當(dāng)WEG制動電機接入電源,制動電機也同時工作。由于電磁吸力作用,電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧,制動盤于銜鐵端蓋脫開,制動電機開始運轉(zhuǎn)。
高效永磁變頻電機系統(tǒng)不需從電網(wǎng)吸收無功勵磁功率
  永磁變頻電動機因其本身帶有磁鋼,勵磁磁場由永磁體提供,不需要從電網(wǎng)吸收無功勵磁功率,因此永磁變頻電動機的功率因數(shù)很高達(dá)0.93以上,所以永磁變頻電動機可以做成較多的極數(shù),縮短繞組端部,降低銅損耗,提高永磁變頻電動機的效率,而無需擔(dān)心功率因數(shù)低的問題。
電機配電和控制的口訣。
  自動斷路器常用在對鼠籠型電動機供電的線路上作不經(jīng)常操作的斷路器。如果操作頻繁,可加串一只接觸器來操作。斷路器利用其中的電磁脫扣器(瞬時)作短路保護(hù),利用其中的熱脫扣器(或延時脫扣器)作過載保護(hù)。
電機機座的鉆孔與攻絲。
  直流電機機座上的磁極孔若分度不均勻,將造成磁極裝配困難,并影響電機性能。在批量生產(chǎn)中,鉆磁極孔的鉆模能在拖板內(nèi)左右移動,而拖板可在V槽內(nèi)上下移動。分度盤用以等分機座上的磁極孔位置,由彈簧定位。這種夾具的通用性比較大
步進(jìn)電機控制器模塊劃分步驟處理方法。
  步進(jìn)電機控制器的步數(shù)數(shù)據(jù)接收端DATA在接收到指令單元傳入的運行步數(shù)后,首先檢查當(dāng)前是否有其他電機占用請求,如果電機空閑,就按照同時傳入的方向信號輸出指定步數(shù)的驅(qū)動邏輯;否則忽略本次自動控制請求。
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