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企業(yè)新聞

如果可以控制電源 可以改變電機性能指標(biāo)或約束條件!

發(fā)布時間:2021-06-29 08:02

隨著電機控制技術(shù)的發(fā)展,電機的設(shè)計條件發(fā)生了一定的變化。最直接的變頻技術(shù)使電機的輸入功率頻率和電壓可調(diào),自然擴大了電機設(shè)計的自由度。

首先變頻軟啟動功能優(yōu)勢解決了工頻啟動時電流和啟動轉(zhuǎn)矩的約束;其次,定子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子槽數(shù)的匹配關(guān)系會更靈活,效率和功率因數(shù)會有更大的提高空間。

使用頻率電壓可調(diào)的可控電源后,并不是單純的減少設(shè)計約束,重要的是電機性能指標(biāo)有了質(zhì)的提高。

一般異步電動機的起動和運行性能是相互制約的:起動轉(zhuǎn)矩大,起動電流小,意味著轉(zhuǎn)子電阻要足夠大,正常運行時轉(zhuǎn)子傳導(dǎo)損耗也大,發(fā)熱量增大,效率降低。事實上,高性能鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動機有一個先決條件:起動電流約為電動機額定電流的5至7倍。在實際應(yīng)用中,這樣大的啟動電流的危害是非常明顯的,會對電機本體、被拖設(shè)備和供電電網(wǎng)造成很大的影響,有時啟動電機是不夠的,尤其是絞車和起重設(shè)備,根本無法正常啟動。

為了降低起動電流,提高起動轉(zhuǎn)矩,常規(guī)電源電機的轉(zhuǎn)子一般設(shè)計成深槽和雙鼠籠槽,具有如下獨特的特點:起動時趨膚效應(yīng)明顯,轉(zhuǎn)子電阻大,正常運行時趨膚效應(yīng)可忽略不計,轉(zhuǎn)子電阻小,起動性能明顯提高,正常運行時效率和功率因數(shù)下降。如果采用允許變頻變壓的可控電源,按照優(yōu)化后的電壓和頻率曲線饋電,可以實現(xiàn)啟動過程中的每個頻點都接近額定運行狀態(tài),幾乎沒有啟動過渡過程。2倍額定電流的最大電流可以滿足大多數(shù)重載起動條件,說明起動電流約為額定電流的5-7倍。前提條件已經(jīng)不存在,性能還有提升空間。

上述分析和討論實際上是三相異步電動機變頻調(diào)速節(jié)能的理論基礎(chǔ),反映出異步電動機變頻調(diào)速有兩個優(yōu)點:(1)電機將被控制在更高的效率和功率因數(shù)下運行,可以獲得更高的輸出功率密度。(2)電機齒諧波的消除可以采用適當(dāng)?shù)念l率和電流高次諧波的配合來消除,從而對于定子與轉(zhuǎn)子槽配合的限定要小很多。

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