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節(jié)能節(jié)電

變頻電動機有哪些特點?

  對普通異步電動機來說,在設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、起動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接起動,因此,過載能力和起動性能不再需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。

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  (1)盡可能地減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。減小定子電阻即可降低基 波銅損耗,以彌補高次諧波引起的銅損耗增加。

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  (2)為了抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應也大,高次諧波銅損耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。

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  (3)變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會加深磁路飽和;二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當提高變頻器的輸出電壓。

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  在進行結(jié)構(gòu)設計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電動機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲、冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題:

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  (4)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣 強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。

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  (5)對電動機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次諧波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

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  (6)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電動機散熱風扇采用獨立的電動機驅(qū)動。

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  (7)防止軸電流措施,對容量超過160kW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱,也會產(chǎn)生軸電流,當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合在一起作用時,軸電流將大量增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。

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  (8)對恒功率變頻電動機,當轉(zhuǎn)速超過3000r/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。

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  在電機節(jié)能方面,中科宇杰自主研發(fā)的高壓電機節(jié)電系統(tǒng)以高壓變頻器為基礎,高壓變頻采用功率單元串聯(lián)技術,直接輸出6kV、10kV電壓。由于采用功率單元串聯(lián)而非功率器件的直接串聯(lián),因此解決了器件耐壓的問題。主控部分采用DSP+FPGA(即現(xiàn)場可編程門陣列)+PLC的大規(guī)模高速集成數(shù)字電路控制模式,高速運算可以實現(xiàn)實時精確電機控制,達到了兼顧高性能和高可靠性的目的。核心控制算法采用空間矢量PWM控制算法,有效提高了直流電壓利用率,F(xiàn)PGA實現(xiàn)功率單元脈沖分配算法,實時快速地驅(qū)動功率單元,所有單元等功率輸出。降低能源損耗,提高電機效率。

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