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三相异步电机不能当变频电动机使用?为什么?

三相异步电机不能当变频电动机使用?为什么?

作者:www.hcdianji.com    来源:www.hcdianji.com    发布时间:2019-02-10 20:57    浏览量:

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三相异步马达是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频器(Variable-frequency Drive)调速的要求,因此不能做变频电动机使用。以下液压厂家就给各位一一讲解普通电机当变频电机使用的危害。

  一、变频器对电机的影响主要在电动机的效率和温升
变频器(Variable-frequency Drive)在运行中能产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行,里面的高次谐波会引起电动机定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)铜耗、转子(rotor)铜耗、铁耗及附加损耗增加,最为显著的是转子铜耗,这些损耗会使电动机额外发热,效率(efficiency)降低,输出功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)减小,普通电动机温升一般要增加10%-20%。           

  二、电动机的绝缘(insulated)强度问题
变频器载波频率(frequency)从几千到十几千赫,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承受较为严重的考验。YE3三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。

  三、谐波电磁噪声与震动
普通电动机采用变频器(Variable-frequency Drive)供电时,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(power supply)中含有的各次谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力,从而加大噪声。由于电动机的工作频率(frequency)范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各结构件的固有振动(vibration)频率。

  四、低转速(Rotational Speed)时的冷却(cooling)问题
当电源(power supply)频率较低时,电源中的高次谐波所引起的损耗较大;其次变通电机转速(Rotational Speed)降低(reduce)时,冷却(cooling)风量与转速的三次方成正比减小,致使电机热量散发不出去,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

  五、针对以上情况(Condition),厂家建议变频电机采用以下设计:
(1)尽可能(maybe)减小定子和转子电阻,降低(reduce)基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加。昊成电机三相异步电动机笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用。
(2)主磁场不饱和设计,一是考虑(consider)高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时为了提高输出转矩可适当提高变频器的输出电压。
(3)结构设计,主要是绝缘等级提高;对电动机的振动(vibration)、噪声问题充分考虑(consider);冷却方式采用强迫通风冷却,即主马达散热风扇采用独立的电机驱动方式,强冷风扇的作用就是为了保证电机在低转速(Rotational Speed)下的冷却。
(4)变频电机的线圈分布电容小一点,矽钢片的电阻大些,这样高频脉冲对电机的影响就小了,电机的电感滤波效果要好些。
(5)普通电机即工频电机只需要考虑(consider)启动过程和工频一个点的工作情况(Condition),然后设计电机;而变频电机需要考虑启动过程和变频范围内的所有点工作情况,然后设计电机。 
(6)为了适应变频器输出的PWM调宽波模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)正弦交流电含有大量谐波,专门制作的变频电机,其作用实际上可理解为电抗器加普通电机。YE3三相异步电动机三相异步电动机与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。


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