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“为什么变频器容易烧电机,而且大部分还是变频电机,与哪些技术指标有关系?”
我们首先了解一下变频电动机的特点:
1、电磁设计
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。
以上是变频电动机的主要特点,也可以认为是变频电动机的主要优点。
有人会说变频电动机相比普通异步电动机来说有那么多的优点怎么还会不断发生电机损坏的故障?比如说各种匝间?
变频器供电条件下会对电机产生哪些主要的不良影响呢?
我们知到变频器驱动电机的电压为PWM波形,和工频供电不同,PWM电压具有丰富的高频成分,正是这些高频成分导致了以下问题的产生:
1。在驱动电缆的电机端产生冲击电压,这种冲击电压会达到正常电压的2.5倍左右,它导致电机绕组的绝缘层损坏。
2。PWM电压会导致高频共模电流(当然工频电流也会产生轴电流),这些共模电流流过电机轴承,在其中产生电弧放电,它导致轴承过早损坏。
3。高频电流(谐波电流)在电机中导致额外的铁损和铜损,使电机的温度升高,降低可靠性。因为电流频率高时,电机绕组的磁芯中产生更大的涡流,增加涡流损耗(铁损);而高频电流在铜线中流过时,由于趋肤效应导致铜线的有效截面积减小,电流密度增大(铜损),从而导致电流损耗(铜损)增大。
也就是说在变频器供电条件下会产生电动机绝缘强度问题,电动机的效率和温升的问题,谐波电磁噪声与震动,还有低转速时的冷却问题等等。