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維修技術(shù)
變頻器對電機影響及解決辦法。
內容簡(jiǎn)介:目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動(dòng)機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動(dòng)機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。
      變頻器的英文譯名是VFD(Variable-frequency Drive),這可能是現代科技由中文反向譯為英文的為數不多實(shí)例之一。變頻器是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來(lái)控制交流電動(dòng)機的電力傳動(dòng)元件。
 
1、電動(dòng)機的效率和溫升的問(wèn)題

      變頻器在中、韓等亞洲地區受日本廠(chǎng)商影響而曾被稱(chēng)作VVVF(Variable Voltage Variable Frequency Inverter)。在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行。據資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u1(u為調制比)。

      PWM即脈沖寬度調制,是一種利用微處理器的數字輸出來(lái)控制模擬電路的控制技術(shù)。PWM以其控制簡(jiǎn)單、靈活、效率高和動(dòng)態(tài)響應好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。PWM是開(kāi)關(guān)型穩壓電源中的術(shù)語(yǔ)。這是按穩壓的控制方式分類(lèi)的,除了PWM型,還有PFM型和PWM、PFM混合型。如今的很多微型控制器中都有PWM控制器。

      高次諧波會(huì )引起電動(dòng)機定子銅耗、轉子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,最為顯著(zhù)的是轉子銅(鋁)耗。因為異步電動(dòng)機是各類(lèi)電動(dòng)機中應用最廣、需要量最大的一種。異步電動(dòng)機由氣隙旋轉磁場(chǎng)與轉子繞組感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉矩,從而實(shí)現機電能量轉換為機械能量的一種交流電機。作電動(dòng)機運行的異步電機。因其轉子繞組電流是感應產(chǎn)生的,又稱(chēng)感應電動(dòng)機。
  
      是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的,因此,高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后,便會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì )使電動(dòng)機額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動(dòng)機運行于變頻器輸出的非正弦條件下,其溫升一般要增加10%--20%。
  
      電源是向電子設備提供功率的裝置,也稱(chēng)電源供應器,它提供計算機中所有部件所需要的電能。
  
2、電動(dòng)機絕緣強度問(wèn)題

      目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動(dòng)機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動(dòng)機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機運行電壓上,會(huì )對電動(dòng)機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會(huì )加速老化。
  
3、諧波電磁噪聲與震動(dòng)
  
      普通異步電動(dòng)機采用變頻器供電時(shí),會(huì )使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復雜。
  
      變頻電源是將市電中的交流電經(jīng)過(guò)AC→DC→AC變換,輸出為純凈的正弦波,輸出頻率和電壓一定范圍內可調。它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器,也有別于普通交流穩壓電源。理想的交流電源的特點(diǎn)是頻率穩定、電壓穩定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波(無(wú)失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進(jìn)發(fā)達國家越來(lái)越多地將變頻電源用作標準供電電源,以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境,便于客觀(guān)考核用電器的技術(shù)性能。變頻電源主要有二大種類(lèi):線(xiàn)性放大型和SPWM開(kāi)關(guān)型。中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動(dòng)機機體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)機工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機的各構件的固有震動(dòng)頻率。
  
4、電動(dòng)機對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應能力

      由于采用變頻器供電后,電動(dòng)機可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng),并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方式進(jìn)行快速制動(dòng),為實(shí)現頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng )造了條件,因而電動(dòng)機的機械系統和電磁系統處于循環(huán)交變力的作用下,給機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。
  
5、低轉速時(shí)的冷卻問(wèn)題

      首先,異步電動(dòng)機的阻抗不盡理想,當電源是向電子設備提供功率的裝置,也稱(chēng)電源供應器,它提供計算機中所有部件所需要的電能。頻率較底時(shí),電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次,普通異步電動(dòng)機再轉速降低時(shí),冷卻風(fēng)量與轉速的三次方成比例減小,致使電動(dòng)機的低速冷卻狀況變壞,溫升急劇增加,難以實(shí)現恒轉矩輸出。
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西瑪新聞相關(guān)內容    當前文章:變頻器對電機影響及解決辦法。
西瑪電機絕緣測試測量哪些部位的絕緣?
  在按照安全法規和西瑪電機操作規程正常操作裝置期間,使用電壓適當的兆歐表對電機進(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(shí),才需要在絕緣試驗拆除之前對電機或電纜進(jìn)行區分。
西瑪電機堵轉保護方式及其原理。
  根據西瑪電機其過(guò)載能力,允許短期運行。但是,如果故障不能及時(shí)排除,電機繞組會(huì )過(guò)熱,絕緣會(huì )降低,電機會(huì )燒毀。因此,堵轉保護是避免這類(lèi)錯誤的有效武器。
西瑪電機關(guān)于繞線(xiàn)轉子電機的甩包情況分析。
  即使繞線(xiàn)轉子電機在質(zhì)量和可靠性方面沒(méi)有問(wèn)題,在實(shí)際運行條件下長(cháng)時(shí)間超速或打滑也會(huì )導致電機甩包。可以說(shuō),在極限轉速下拒包是繞線(xiàn)轉子可靠性最大的質(zhì)量隱患。
西瑪電機防護結構與散熱方式之間的關(guān)系分析。
  西安西瑪電機的防護與通風(fēng)散熱密切相關(guān),實(shí)施的方法和手段直接決定著(zhù)電機的味道。增壓結構電機的防護等級可以達到普通封閉式電機的水平,但通風(fēng)散熱效率要高得多,特別適合防護要求高和受限空間的應用。
西瑪高壓電機應用快速怠速加熱方法分析
  西瑪高壓電機溫度高,盲目拆卸節溫器。冷卻液只能運行一個(gè)大循環(huán),冷卻強度無(wú)法調節。很難確保高壓電機在更合適的溫度下運轉。高壓電機經(jīng)常在低溫下工作,這會(huì )導致高壓電機性能和磨損的降低,加速和增加油耗。
電機加減速機在一定頻率下產(chǎn)生振動(dòng)故障分析
  通常使用電動(dòng)機帶動(dòng)減速機通常在傳送帶以及行走設備中出現,所帶負荷既是目的也是功能,而任何傳送設備都有一個(gè)極限負載指標,這個(gè)極限負載指標不僅僅是指所攜帶的負載數量,還需要加上設備運行的阻力;環(huán)境的不足等等,因此對負載判定也是分析振動(dòng)故障的一個(gè)重要的參數。
電機的幾種節能方案
  電機節能方案大致有七種。專(zhuān)家一一分析說(shuō),選用節能型電動(dòng)機。高效電動(dòng)機與普通電動(dòng)機相比,優(yōu)化了總體設計,選用了高質(zhì)量的銅繞組和硅鋼片,降低了各種損耗,損耗下降了20%~30%,效率提高2%~7%;投資回收期一般為1~2年,有的幾個(gè)月。
YX3高效電機和YE3高效電機的區別。
  YX3高效電機和YE3高效電機的區別YX3系列電機屬于高效3級能耗電動(dòng)機,YE3系列電機屬于超高效2級能耗電動(dòng)機。
電機軸承運轉中的檢查與故障處理。
  電機軸承振動(dòng)對軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會(huì )在軸承振動(dòng)測量中反映出來(lái),所以,通過(guò)采用特殊的軸承振動(dòng)測量器(頻率分析器等)可測量出振動(dòng)的大小,通過(guò)頻率分不可推斷出異常的具體情況。
直流無(wú)刷電機運用的四種熱處理。
  直流無(wú)刷電機的性能之所以能充分的發(fā)揮出來(lái),關(guān)鍵也是它的熱處理起到了一定的作用,通過(guò)改變材料表面或內部的晶相組織結構,來(lái)改變直流無(wú)刷電機性能的一種熱加工工藝,西安西瑪電機帶你了解該設備運用的四個(gè)熱處理
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