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南通兴翔摩擦机电有限公司
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变频电机使用具备的特点
 
    对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、起动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接起动,因此,过载能力和起动性能不再需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。 

   (1)尽可能地减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基 波铜损耗,以弥补高次谐波引起的铜损耗增加。 

  (2)为了抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜损耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。 

  (3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和;二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。  

  在进行结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电动机的绝缘结构、振动、噪声、冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题: 

  (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)对电动机的振动、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,以避开与各次谐波产生共振现象。 

   (6)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电动机散热风扇采用独立的电动机驱动。 

 (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在一起作用时,轴电流将大量增加,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3000r/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

    在电机节能方面,高压电机节电系统以高压变频器为基础,高压变频采用功率单元串联技术,直接输出6kV、10kV电压。由于采用功率单元串联而非功率器件的直接串联,因此解决了器件耐压的问题。主控部分采用DSP+FPGA(即现场可编程门阵列)+PLC的大规模高速集成数字电路控制模式,高速运算可以实现实时精确电机控制,达到了兼顾高性能和高可靠性的目的。核心控制算法采用空间矢量PWM控制算法,有效提高了直流电压利用率,FPGA实现功率单元脉冲分配算法,实时快速地驱动功率单元,所有单元等功率输出。降低能源损耗,提高电机效率。

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