1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器,在运行中均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。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,较为显著的是转子铜(铝)耗。因为是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦条件下,其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就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酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时,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。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,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构件的固有震动频率。
4、电动机对频繁启动、制动的适应能力由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
5、低转速时的冷却问题首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。
我们都知道,变频电机是指在标准环境条件下,以100%额定负载在10%~100%额定速度范围内连续运行,温升不会超过该电机标定容许值的电机。那变频电机的维修方法和普通电机有什么区别吗?由于变频的特殊性,变频电机的绕组绝缘比普通电机要求严格,详细情况让小编带大家一起看看吧!
一、选用耐电晕性能好的电磁线,以满足电机耐高频脉冲和局部放电的要求。
一般使用聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合层漆包线,耐电晕、抗电晕电磁线。
二、绕线、嵌线施工工艺。
变频电机在绕线、嵌线、绑扎等加工工艺必须严加管理,特别是在绕线、嵌线过程中防止损伤导线,嵌线过程应保证槽绝缘、相绝缘、层间绝缘放置到位。相绝缘应采用容易被绝缘漆浸透的材料,线圈端部应加强绑扎、固定,确保端部成为一个整体。
在电机槽底、相间、层间及线圈首末匝等处加强绝缘,可提高电机耐电强度。
三、主绝缘须采用无气隙绝缘。
变频电机绝缘结构中的气隙,是产生电晕的主要因素。为保证电机整体绝缘结构中不含空气隙,根据国家标准GB/TZ1707一2008《变频调速专用三相异步绝缘规范》的规定,变频调速专用三相用的浸渍漆必须是不低于F级无溶剂漆,且挥发份小于10%,并采用VPI工艺。该工艺还以提高绝缘结构整体机械强度。
四、做好、电缆和电机之间的匹配工作,限制电机与电源之间电缆的长度。
由于电源线阻抗的不匹配,随着变频器到电机之间电缆长度增加,电机端的过电压幅值随之增加,这易于引起局部放电。为此,应根据具体的变频电源特性和实际需要,尽可能缩短其联结电缆的长度,以减小电机端的过电压幅值和局部放电量,延长电机寿命。
变频电机在结构设计时,主要也是考虑非正弦特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,下面小编详细看看应该注意哪些问题:
1、冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
2、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。
3、对电机的振动、噪声问题,要充分考虑构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。
4、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一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
5、对恒功率变频电机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。
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