发表于:2004-12-21 09:24:00
2楼
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变频控制电机发热的原因分析
1 高次谐波引起电机的效率和功率因数变差,电机损耗增加 变频装置用交-直-交控制,变频器输出的电压、电流波形均有高次谐波。由于普遍电机是按正弦波电源制造的,当有高次谐波流过电动机绕组时,铜损增大,并引起附加损耗,从而引起绕组发热。有资料表明,变频器传动与工频电源传动相比,电流约增加10%,温升约增加20%。
2 电机低速运转,散热能力变差 使用变频调速后电机往往处于低于额定转速的运行状态,标准电机的冷却风扇装在转子轴上,所以在低频下运转的电机,因电机转速降低而使冷却效果大幅度下降。
3 电压变化率du/dt增高,电机故障率增加 目前市场上的变频器大部分是交-直-交变频器,其逆变部分是将直流电压转换为三相交流电压,通过控制六个桥臂的开关元件导通、关断来实现三相交流电压的输出。如常见的改变变频器输出电压的PWM方式,它虽与正弦波电压幅值等效,但实际上是由一系列矩形波组成,由于电机绕组匝间电压变化率du/dt很高,电机绕组的电压分布变得很不均匀,使绕组匝间短路的故障增加。从我厂变频控制电机的故障情况来看,几乎全是由匝间短路引起,由此可见,变频控制对电机的绝缘等级的要求更高。
对策
(1)合理选用变频控制电机,原电机如果工作频率达不到30Hz,在峰值电流不致引起过电流保护动作的情况下,可以极数更高的电机替代,尤其对于恒转矩负载要适当加大电机的功率等级与电机极数,以提高其带载能力;有条件的地方,应采用变频专用电机。
(2)加强电机的计划检修,尤其在夏季来临前,要对定转子风道进行清扫,改善电机的散热条件。在夏季时应采用外加风机对电机强迫风冷。
(3)将电子过热保护器的整定值调小,配外加热过载继电器,最好在电机绕组内配PTC热保护。
(4)提高电机的绝缘材料等级,如在电机检修时,将B级绝缘提高为F级绝缘,以提高匝间绝缘性能及绕组的耐热能力,这样可从根本上解决变频控制电机使用寿命短的问题。
(5)尽可能提高电机的运行频率。针对一泵站电机运行频率低的问题,将原传动皮带轮改为小皮带轮,通过计算其运行频率可达到30Hz以上,使用证明电机工作频率30Hz以上时,基本可以解决变频电机的散热问题。