什么是变频电机
变频电机值得的是在标准环境条件下,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。
变频电机实际上为变频器设计的电机为变频专用电机,电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩,以适应负载的需求变化。
变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来,把传统的电机风机改为独立出来的风机,并且提高了电机绕组的绝缘性能。在要求不高的场合如小功率和频率在额定工作频率工作情况下,可以用普通鼠笼电动机代替。
扩展资料
变频节能原理
由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)_H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%.
变频电机试验一般需要采用变频器供电,由于变频器输出频率具有较宽的变化范围,且输出的PWM波含有丰富的谐波,传统的互感器及功率计已经不能满足试验的测量需要,而一般的霍尔电压、电流传感器不对直接影响功率准确度测量的角差指标进行控制和标称,应该采用有明确比差和角差指标的变频功率分析仪及变频功率传感器等作为主电量测量仪器。
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2023-06-06 广告
与传统的定频电机相比,变频电机具有以下优点:
1.转速范围广:变频电机的转速范围广,可以根据需要进行精确控制,适用于各种负载要求。
2.启动平稳:由于变频电机可以根据需要控制起始频率和电压,因此启动过程非常平稳,不会对电网产生冲击和干扰。
3.效率高:变频电机可以根据负载要求自动调节转速和功率,使得电机的效率更高,能源利用更充分,从而减少能源消耗和成本支出。
4.维护成本低:由于变频电机可以根据负载要求自动调节转速和功率,因此不需要频繁更换机械设备,维护成本更低。
因此,变频电机在工业、交通运输、空调、风机等领域中得到广泛应用,成为电机控制领域的重要发展方向之一。
(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,中科宇杰自主研发的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。