普通三相电机在变频器上频率问题 点击:0 | 回复:42



mimang

    
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发表于:2007-03-24 20:00:00
楼主
请问各位大虾:普通三相鼠笼电机的额定频率是50HZ,那么,用变频器控制它时,变频器最高可以输出多少HZ的电压?(变频器内已经设定好了电机名牌的相关参数)



变频维修的

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发表于:2007-03-24 23:35:00
1楼
 对你负载的轻重不同而不同 轻 60HZ 重50HZ

mimang

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发表于:2007-03-25 20:02:00
2楼
可是,我们单位的电动机(流水线)名牌上是50HZ,可是,平时工作频率一直都在100HZ左右啊,为什么呢?

szalpha

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发表于:2007-03-25 21:09:00
3楼
如果你的电机电流不超过电机的额定电流,你的轴承可以承受高速运行不发热,你变频器能开多大频率都行。

刘志斌

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发表于:2007-03-25 21:31:00
4楼

  “ 普通三相鼠笼电机的额定频率是50HZ,那么,用变频器控制它时,变频器最高可以输出多少HZ的电压?”

1、额定频率是50HZ是指电机转速在规定范围内是安全的,其机械强度是允许的;
2、由于你告诉设定了电机参数50HZ,当输出超过50HZ时,变频器会自动进入弱磁调速阶段,降低电压,提高转速;
3、这时你应该知道,随时监测电机运行情况,如温升、声音、轴承温度等是否正常;

szalpha

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发表于:2007-03-25 23:07:00
5楼
楼上的“刘老师”借用白岩松今天从日本采访靖国神社出来讲的一句话“如果我们之间的差别小,还有争论的必要。如果我们之间的差别太大的话,我们再争论就显得荒唐!”
“ 普通三相鼠笼电机的额定频率是50HZ,那么,用变频器控制它时,变频器最高可以输出多少HZ的电压?”
“由于你告诉设定了电机参数50HZ,当输出超过50HZ时,变频器会自动进入弱磁调速阶段,降低电压,提高转速;”
您的上面两句话让人看了会误人子弟的!
拜托您好好看看变频器的最基本理论再跟帖!拜托您啦!!!
CCTV有个“韩大嘴”,您不要成为工控论坛的“刘大嘴”啊!

刘志斌

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发表于:2007-03-25 23:23:00
6楼

    TO    szalpha:

1、拜托您讲一讲变频器的最基本理论!拜托您啦!!!
2、如果我说错了我叫你师傅,所以你不白讲!
3、我等着叫你师傅,你快讲,大家等你的高伦!

皓月

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发表于:2007-03-25 23:28:00
7楼
普通三相鼠笼电机,用变频控制时,最高不能超过60hz运行,否则电机的温升会很快。

刘志斌

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发表于:2007-03-26 09:16:00
8楼


szalpha对网友说:
如果你的电机电流不超过电机的额定电流,你的轴承可以承受高速运行不发热,你变频器能开多大频率都行。


刘志斌对网友说:
1、额定频率是50HZ是指电机转速在规定范围内是安全的,其机械强度是允许的;
2、由于你告诉设定了电机参数50HZ,当输出超过50HZ时,变频器会自动进入弱磁调速阶段,降低电压,提高转速;
3、这时你应该知道,随时监测电机运行情况,如温升、声音、轴承温度等是否正常;


szalpha指责刘志斌“误人子弟的”,请大家评判!

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 09:22:00
9楼
多年以前就进行过测试:刘志斌说的“当输出超过50HZ时”...“降低电压,提高转速”是可能的,超过50Hz时电压事实上可能是降低了,速度也提高了。

呼吸的花

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发表于:2007-03-26 09:49:00
10楼
本人初学,上课时老师讲,普通电机变频调速一般不应该超过50hz,如果转速不够,应该调整电机型号或减速机的速比~~~否则电机寿命会受影响。

论坛是个开放的场合,是交流技术经验的地方,不是涉及到原则或大是大非的场所,不是只有高手才能发言的,不论技术见解是否正确,对发言的人都应该给与尊重,请szalpha朋友指正。

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 10:22:00
11楼
在恒扭矩区域,输出频率和输出电压是呈线性比例的,电压频率比可以设定;
    在恒功率区域,频率升高,电压不变;

mimang

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发表于:2007-03-26 10:56:00
12楼
各位同行,我到现在还是不太明白,变频专用电机上的名牌表示的额定频率一般是多少呢?也是50HZ吗?

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 11:13:00
13楼
YVF系列变频电机额定电压为380V,频率为50Hz,也可根据用户要求确定额定点的电压和频率。中心高250及以下Y接法,中心高250以上为Δ接法。 
YVF(YVP)电机F是频率的英文首字母缩写,P是频率的拼音首字母缩写,YVF是现行国家标准!

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 11:14:00
14楼
变频电机的特点 
1、电磁设计 
对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、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时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,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。方式一般如下: 
1) 尽可能的减小定子和转子电阻。 
减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增 
2)为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。 
2、结构设计 
再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源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,一般注意以下问题: 
1)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。 
2)对电机的振动、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,以避开与各次力波产生共振现象。 
3)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。 
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)对恒功率变频电动机,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。

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 11:16:00
15楼
普通电机与变频电机的差异:
一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响 
  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,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机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电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。 
  2、电动机绝缘强度问题 
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。 
二、变频电动机的特点 
1、电磁设计 
  对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、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时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,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。方式一般如下: 
  1) 尽可能的减小定子和转子电阻。 
  减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增 
  2)为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。 
  2、结构设计 
  再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源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,一般注意以下问题: 
  1)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。 
  2)对电机的振动、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,以避开与各次力波产生共振现象。 
  3)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。 
  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)对恒功率变频电动机,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。 
同步电动机: 
  一、 特点: 
  1、 功率因数超前,一般额定功率因数为0.9,有利于改善电网的功率因数,增加电网容量。 
  2、 运行稳定性高,当电网电压突然下降到额定值的80%时,其励磁系统一般能自动调节实行强行励磁,保证电动机的运行稳定。 
  3、 过载能力比相应的异步电动机大。 
  4、 运行效率高,尤其是低速异步电动机。 
  二、 启动方式 
  1、 异步启动法,,同步电动机多数在转子上装有类似与异步电机笼式绕组的启动绕组。再励磁回路串接约为励磁绕组电阻值10倍的附加电阻来构成闭合电路,把同步电动机的定子直接接入电网,使之按异步电动机启动,当转速达到亚同步转速(95%)时,再切除附加电阻。 
  2、 变频启动,用变频器启动,不在赘述。 
  三、 应用 
  作过油田节电的师傅都知道,油田的抽油机电机,由于要求的启动转矩大,工程师设计时一般将电机设计的很大,这就出现“大马拉小车”现象,如:55KW的抽油机电机,再平衡块基本调好后,其实际有功一般在十几个KW,有时还小。我曾做过这样的改造,将抽油机55KW异步电动机改为22KW同步电机,后用变频器控制,当然也可以根据排液量或别的信号进行自动控制。节电率可达40%。 
   
  因此,异步电动机,同步电动机,变频电动机三者各有特点,主要看您所控制的工况环境,当然还要根据工程成本,能用异步电机尽量用异步电动机。

王付水

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发表于:2007-03-26 11:16:00
16楼
超过50HZ时,变频器应该一直保持输出电压为380伏吧!

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 11:17:00
17楼
YVP系列变频调速电动机与SPWM变频装置构成的调速系统与其他调速方式相比,具有节能效果明显、调速性能好、调速比宽、快速响应性优良、应用范围广、性能价格比高等优点,是目前交流调速方案中最先进的系统之一。可广泛用于数控机床的主轴传动、纺织、化工、冶金等行业的恒转矩、恒功率调速以及风机水泵等场合的节能调速,并具有计算机控制接口,有助于实现调速系统的自动化控制、是国家目前重点推广的高新技术节能产品。
WORKING CONDITION使用条件
Ambient temperature 环境温度:  -15~+40℃
Altitude海拔:          ≯1000m
Protection防护等级:       IP44
Voltage电压:       380(220)V±10%
Freqency频率:      50(60)HZ±2%
Duty 工作制:        S1连续
Insutation绝缘:         B(or)F
Connection接法:       ≤3KWY;>3KW△

老菜鸟

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发表于:2007-03-26 11:19:00
18楼
TO 王付水:
    经过不完全实际测试,超过50HZ时,变频器输出电压可能随着频率的升高而降低。

mimang

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发表于:2007-03-26 12:54:00
19楼
谢谢老莱鸟的详细回答!
还有一个问题,我们知道,变频器的输出电压是不可以用数字表测量的,只能用整流式电压表来测量,那么,指针式万用表是属于整流式表吗?能测变频器的输出电压吗?

刘志斌

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20楼


     电动机的频率超过额定频率50HZ存在危险吗???

1、电动机的名牌告诉我们,电机运行额定频率是50HZ ,就是说在50HZ下运行电机的机械强度是允许的,安全的;
2、当电机在变频器拖动下运行时,由于设置了电机参数,变频器在50HZ下按U/F恒转矩方式运行;
3、当变频器输出频率超过50HZ时,电动机便进入弱磁高速控制状态;
4、端电压U不再按U/F增加,而是减小或恒定,电机主磁通Φ随F增大而减弱;
5、定子绕组感生电势减小,电机电流增大,转矩减小,处于恒功率运行状态;
6、此时电机电流大,电压低或不变,转速高,转矩低,输出功率恒定;
7、此时电机的负载为轻负载,低转矩,高转速运行状态;
8、由于电机转速超速运行,为不安全运行状态,要随时监控电机的温升、声音、轴承等防止异常现象,保护电机安全运行。


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