如何解决变频器对电动机的影响

 常见问题解答    |      2020-02-01
1、电机效率和温升问题
  无论哪种逆变器,在运行期间,产生不同程度的谐波电压和电流,以使电机在非正弦电压和电流下运行。尽管引入了信息,以目前常用的正弦波脉宽调制变频器为例,其低阶谐波基本为零,剩余的约两倍载波频率的高阶谐波分量为2u 1(u为调制指数)。
  脉宽调制(脉宽调制)是一种利用微处理器的数字输出来控制模拟电路的控制技术。脉宽调制具有控制简单、灵活、高效、动态响应好等优点,广泛应用于测量、通信、功率控制和转换等领域。脉宽调制是开关稳压电源中使用的术语。这是根据电压稳定的控制模式分类的。除了脉宽调制,还有PFM和脉宽调制,PFM混合。今天许多微控制器都有脉宽调制控制器。高次谐波将导致定子铜消耗、转子铜(铝)消耗、铁消耗和电机额外损耗的增加,最显著的是转子铜(铝)消耗。因为.
  它以接近基波频率的同步速度旋转。因此,在高次谐波电压切断具有大滑动的转子导杆后,将会发生大的转子损耗。此外,还应考虑皮肤效应导致的额外铜消耗。这些损失将使电机产生额外的热量,降低效率和输出功率。例如,如果普通三相异步电动机在逆变器输出的非正弦条件下运行,其温升一般会增加10%-20%。

  电源是向电子设备供电的设备,也称为电源。它提供计算机中所有组件所需的电力。

2、电机绝缘强度问题

  目前,许多中小型变频器采用脉宽调制控制方式。他的载波频率约为几千至几十千赫兹,这使得电机的定子绕组承受高电压上升率,这相当于向电机施加陡峭的冲击电压,并使得电机的匝间绝缘承受更严格的测试。另外,脉宽调制变频器产生的矩形斩波脉冲电压叠加在电机工作电压上,会对电机对地绝缘造成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3.谐波电磁噪声和振动

  当普通异步电动机由变频器供电时,由电磁、机械、通风等因素引起的振动和噪声将变得更加复杂。变频电源每次包含在电机中的谐波干扰电机电磁部分的固有空间谐波,以形成各种电磁激励力。当电磁力波的频率与电机本体的固有振动频率相同或接近时,会发生共振,从而增加噪声。由于电机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率难以避免电机各部件的固有振动频率。

4.电机对频繁起动和制动的适应性


  逆变器供电后,电机可以在非常低的频率和电压下以非冲击电流模式启动,逆变器提供的各种制动模式可以用于快速制动,从而为频繁启动和制动创造条件。因此,电机的机械系统和电磁系统受到循环交变力的作用,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化的问题。

5.低速冷却问题

  首先,异步电动机的阻抗不理想。当频率较低时,电源中高次谐波造成的损耗较大。其次,当普通异步电机的再转速降低时,冷却风量与转速的三阶成比例降低,导致电机低速冷却条件恶化,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。


上图为西玛电机生产的YE3系列超高效率三相异步电机


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