變頻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)熱的原因
變頻器是根據(jù)近代不斷提高生產(chǎn)力的需要和高速開(kāi)展的電子技能廣泛應(yīng)用于工業(yè)而誕生的。并派生出根據(jù)變頻器調(diào)速性能、特色制作出的變頻電機(jī)。也就是說(shuō)變頻器并不是為一般異步電動(dòng)量身定制的。則是兼容罷了。因此,當(dāng)一般異步電動(dòng)機(jī)與一般變頻器搭建調(diào)速體系時(shí),在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,電機(jī)容易發(fā)熱。其根源大概有以下幾方面。
① 一般異步電機(jī)在低頻端運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)
交流變頻電機(jī)一般異步電動(dòng)機(jī)在規(guī)劃制作時(shí),是以飽滿(mǎn)磁通基本要求為規(guī)范的。在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在額外頻率之下時(shí),由頻率(f)與磁通(Φ)反比關(guān)系,即Φ∝1/f可知,隨著外加頻率下降,定子的磁通量就會(huì)上升,造成定子鐵芯磁密度呈現(xiàn)過(guò)飽滿(mǎn),是勵(lì)磁電流敏捷上升,定子繞組溫度就會(huì)敏捷升高。為減小Φ改變,變頻器在相同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下,通過(guò)電流調(diào)理閉環(huán)控制相同的定子電流,并堅(jiān)持U/f≈KΦ(K:常數(shù))。但是,過(guò)低的頻率使得加在定子繞組上的電壓(U)過(guò)低,相應(yīng)的定子阻抗壓降因素影響增大。使得Φ不能堅(jiān)持在改變范圍內(nèi)而上升。在一些自動(dòng)化控制體系要求較高的場(chǎng)合下,為確保體系安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),下降電機(jī)的溫度,常常在低頻端增設(shè)低頻補(bǔ)償裝置或改用變頻電機(jī),但也提高了本錢(qián)。
②冷卻
一般異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的溫度,是利用自帶的風(fēng)葉冷卻的。在定頻和良好的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),定子繞組發(fā)生的熱量,靠轉(zhuǎn)軸優(yōu)勢(shì)葉發(fā)生的風(fēng)量,使其電機(jī)溫度冷卻在合理的范圍內(nèi)。當(dāng)變頻調(diào)速在低頻端運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),因電機(jī)轉(zhuǎn)速下降(n=60f/p(1-s)),風(fēng)葉發(fā)生的風(fēng)量下降。使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度冷卻作用下降,電機(jī)轉(zhuǎn)速越低,冷卻作用越差。n:轉(zhuǎn)速;p:極對(duì)數(shù);s:轉(zhuǎn)差率
③高次諧波
不管是何種變頻器,它的輸出波形都是不平滑的,且在高低頻端或多或少地都摻雜了高次諧波。高次諧波不僅是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生噪聲,而且是電機(jī)發(fā)熱的又一因素。高次諧波會(huì)在定子繞組、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子中發(fā)生集膚效應(yīng)(渦流會(huì)發(fā)生大量熱量),一起高次諧波也會(huì)使定轉(zhuǎn)子阻抗增大,使一部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,提高了損耗,也提高了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度。
當(dāng)然交流異步電機(jī)選用變頻器調(diào)速時(shí),電機(jī)的功率選小、短期嚴(yán)重過(guò)載等都會(huì)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫度過(guò)高。
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