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變頻調速電機的類型選擇

作者:寧波儀表電機廠 時間:2012-01-30

  通用變頻調速系統所配套的感應調速電機一般有普通電機、通用變頻電機與特殊高速電機(如電主軸等)三類。

  (1)普通電機

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  普通電機的特點是結構簡單、價格便宜、維修方便,它在工業控制領域使用最廣泛。但是,普通電機在設計時并沒有專門考慮到變頻調速的要求,因此,在選用時必須注意以下幾方面。

  ①普通電機一般采用轉子直接帶風機的“自通風”結構,在低速運行時,散熱能力受到影響。

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ②普通電機是為工頻、額定運行而設計的電機,它沒有考慮額定轉速以上的運行要求,高速運行將受到軸承、動平衡等因素的制約。

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ③由于生產廠家眾多,普通電機的產品性能差距甚遠,加上通用變頻調速的輸出特性較差,因此,在采用變頻調速后,其負載能力與過載性能都將比工頻、額定運行有較大的下降。

  因此,在配套普通電機的變頻調速系統上,選擇電機與變頻器應注意如下幾點:

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ①由于結構的限制,最高運行頻率原則上不應超過60Hz;

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ②由于散熱條件的限制,最低運行頻率原則上不應低于10Hz;

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ③用于恒轉矩調速時,應選擇額定轉矩是負載轉矩2倍的電機進行驅動。

  (2)通用變頻電機

  通用變頻電機同樣具有結構簡單、價格便宜、維修方便等優點。這類電機在設計時已經考慮了變頻調速的要求,其結構特點如下所述。

  ①電機一般帶有獨立供電的冷卻風機,低速運行不會影響電機的散熱能力,其過載能力與啟動性能要優于普通電機。

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ②電機已經考慮額定轉速以上的運行要求,允許的最高轉速大,調速范圍比普通電機寬。

  ③電機的產品性能相對統一,輸出特性得到了改善,其負載能力與過載性能都比普通電機要好。

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  配套通用變頻電機的變頻調速系統,選擇電機與變頻器需要注意如下幾點:

  ①變頻電機的高速性能好,電機的最高運行頻率通常可以到達100~300Hz(取決于電機);

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ②由于散熱條件的改善,變頻電機可以工作在較低的頻率下運行,并具有相應的負載能力與過載性能;

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ③變頻電機的調速范圍大,但它并不能解決變頻凋速的固有問題,因此,在恒轉矩調速時,仍然應選擇額定轉矩是負載轉矩1.5~2倍的電機進行驅動。

  (3)特殊高速電機

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  是指在正常情況下需要工作在高頻的特殊電機,如內圓磨床用的電主軸等。高速電機的結構與普通電機有很大的差別,它具有如下特點。

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ①高速電機的外觀各異,結構不固定,且無冷卻風機,電機的散熱條件惡劣,在設計時必須考慮采用強制冷卻措施,防止電機溫度超過允許范圍。

  ②高速電機設計時主要考慮的是高速、高頻運行要求,因此,電機允許的最高轉速高,軸承選擇、結構動平衡措施完善,但結構剛性較差,不能承受較大的軸向載荷與軸向沖擊,也不宜用于低速。

  ③高速電機的繞組設計緊湊,啟動電流大;同時,由于電機的轉速高(通常在20000r/min以上),因此,雖然其輸出功率大,但輸出轉矩一般較小。

  配套特殊高速電機的變頻調速系統選擇電機與變頻器需要注意如下幾點:

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ①高速電機適用于高速運行,它可以在電機的最高運行頻率下(通常可達300~600Hz)工作,但低速性能較差; ②由于散熱條件惡劣,高速電機原則上不可以過載運行,電機與變頻器必須留有足夠大的余量:

东方心经a-东方心经网-东方心经497171-497171东方心经论坛-东方心经www497171COm  ③高速電機的參數變化范圍大,矢量控制往往難以實現,因此,一般只能在U/f控制方式下使用;

  ④高速電機的性能參數特殊、啟動電流與額定工作電流之間的差距大,變頻器的選用與參數設定必須正確、合理,有時需要通過反復試驗,才能確定正確的變頻器參數。