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防爆电动机变频调速对异步电机的影响

时期:2021-04-28 10:17 点击数:

调速电机就其设计初衷而言是专为交换调速而用的,然而变频调速的崛起最直接的起因就是个别异步电机简单的结构、低廉的本钱跟便利的调速。假如说变频调速必须要配用变频专用电机的话,那么就产生了一个抵触,变频调速固有的简单、坚固、耐用性不是不了吗?
变频调速时对电机及其效力产生的影响变频调速不管采取什么样的把持方法其输出到电机端上的电压脉冲是非正弦的。防爆电动机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。所以个别异步电机在非正弦波下的运行特点剖析就是变频调速时对电机产生的影响。
重要有以下多少个方面:
电机的损耗跟效力非正弦电源下运行的电机,除了基波产生的畸形损耗外,还将呈现很多附加损耗。防爆电动机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。永磁电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。重要表当初定子铜损、转子铜损跟铁损的增加,从而影响电机的效力。
1、定子铜损在定子绕组中呈现的谐波电流使I2R及增加。当忽视集肤效应时,非正弦电流下的定子铜损与总电流有效值的平方成比例。如定子相数为m1,每相定子电阻为及R1,则总的定子铜损P1为把包含基波电流在内的总定子电流有效值Irms代入上式,可得式中的第二项代表谐波损耗。通过实验发明,因为谐波电流的存在跟与之相应的漏磁通的呈现,使漏磁通的磁路饱跟水平增加,因此励磁电流增大,从而使电流的基波成分也加大。
2、转子铜损在谐波的频率下,个别可能认为定子绕组的电阻为常数,但对异步电机的转子,其交换电阻却因集肤效应而大大增加。特别是深槽的笼形转子尤为重大。正弦波电源下的同步电机或磁阻电机,因为定子空间谐波磁势很小。在转子名义绕组中引起的损耗可忽视不计。当同步电机在非正弦电源下运行时.时光谐波磁势感应出转子谐波电流,就像濒临其基波同步转速运行的异步电机那样。
反向旋转的5次谐波磁势跟正向旋转的7次谐波磁势都将感应出6倍于基波频率的转子电流,在基波频率为50Hz时,转子电流频率为300Hz。同样,第11次跟第13次谐波感应出12倍于基波频率,即600HZ的转子电流。在这些频率下,转子的实际交换电阻远弘远于直流电阻。转子电阻实际增大多少取决于导体截面跟安排导体的转子槽的多少何外形。通常的长宽比为4左右的铜导体,在50Hz时交换电阻与直流电阻之比为1.56,在300Hz时比值约为2.6;600Hz时比值约为3.7。频率更高时,此比值随频率的平方根成比例增加。
3、谐波铁损电机中的铁心损耗也因为电源电压中呈现谐波而增大;定子电流的各次谐波在气隙间树破了时光谐波磁动势。气隙中任何一点的总磁势是基波跟时光谐波磁势的合成。对一个三相6阶梯电压波形,气隙中的磁密峰值比基波值约大10%,然而由时光谐波磁通引起的铁损的增加是很小的。对端部漏磁通跟斜槽漏磁通产生的杂散损耗,在谐波频率作用下将有所增加,这一点在非正弦供电时必须考虑:端部漏磁效应在定子跟转子绕组中都存在,重要是漏磁通进入端板引起的涡流损耗。因为定子磁势跟转子磁势间相位差的变更,在斜槽结构中产生斜槽漏磁通,其磁势在端部最大,在定转子铁心及齿中产生损耗。
4、电机效力谐波损耗的大小明显地决定于外加电压的谐波含量。防爆电动机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。谐波分量大,电机损耗增加,效力降落。然而大多数静止逆变器不产生低于5次的谐波,而高次谐波的幅值较小。这种波形的电压对电机效力降落并不重大。对中等容量的异步电机进行盘算跟对比实验表明,其满载有效电流比基波值约增加4%。假如忽视集肤效应,则电机的铜损与总有效电流的平方成比例,谐波铜损为基波损耗的8%。考虑到因为集肤效应使转子电阻均匀可增大3倍,因此永磁同步电机的谐波铜损应为基波损耗的24%。假如铜损占电机总损耗的50%,则谐波铜损使全部电机的损耗增加12%。铁损的增加很难盘算,因为它受电机结构跟所用磁性资料的影响。
假如定子电压波形中的高次谐波成分绝对较低,像在6阶梯波中那样,谐波铁损增加不会超过10%。假如铁损跟杂散损耗占电机总损耗的40%,则谐波损耗仅占电机总损耗的4%。摩擦损耗跟风阻损耗是不受影响的,因此电机的全部损耗增加小于20%。假如电机在50Hz正弦电源时的效力为90%,则因为谐波存在使电机效力只降落1%一2%。假如外加电压波形的谐波成明显显地大于6阶梯波时的谐波成分,则电机的谐波损耗将大大增加,而且可能大于基波损耗。就是在6阶梯波电源时,一个低漏抗的磁阻电机可能接收一个很大的谐波电流,从而使电机的效力降落5%或更多。在这种情况下,为了满意地运行,就要利用12阶梯波的逆变器,或采取六相的定子绕组。电机的谐波电流跟谐波损耗实际上与负载无关,因此时光谐波的损耗大小实际上可能在空载情况下用正弦电源跟非正弦电源进行比较判断。以此来判断某种型式或某种结构的电机效力降落的大抵范畴。
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