变频器越来越普遍了,普通电机可以改变频控制吗?还真不能
交流笼型异步电机是当下应用作为广泛的电机类型,因其结构简单、运行可靠、维护方便、控制便利、密闭容易、适用场合广泛、性价比高等优点,成为众多传动的首选动力来源。
变频控制技术的诞生,让交流笼型异步电机已经具备比拟直流电机调速性能的能力,针对交流电机的控制技术也在不断精进中,更高性能的交流笼型异步电机也在不断研发中,取代直流电机成为大势所趋。
随着半导体技术的日益成熟,变频器的使用越来越普遍,是不是所有电机都可以改用变频器控制呢?这就需要知道普通电机与变频电机都有哪些区别。
首先,变频电机和普通电机的运行原理完全相同,结构特点也没有什么差异,但是在一些细节上还是有根本的差别。
无论是电流型变频器还是电压型变频器,其输出的电压或电流波形都不是平滑的正弦波,而是由梯形波等效的正弦波,这就注定了输出波形中含有大量高次谐波。
高次谐波对于电气设备有着很大的伤害,使电动机铜损和铁损增加,温度上升。同时谐波电流会改变电磁转矩,产生振动力矩,使电动机发生周期性转速变动,影响输出效率,并发出噪声。
因此变频器对于电机主要有五方面不良影响:温升、效率、绝缘强度、震动和噪声、以及低速时的冷却问题。
变频电机在这几方面进行了专门的设计,比如尽可能地减少定子和转子的电阻,这样可以减少铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加。
变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频补偿时可以适当提高供电电压。
在设计电机绝缘时也要考虑高次谐波冲击电压对绝缘的影响,因此要加强对地绝缘和匝间绝缘强度。
变频电机的结构刚性也需要加强,以应对高次谐波对电机振动和噪声的影响。并且要提高其固有频率,放避免发生共振现象。
高次谐波将会增加电机的轴电流,导致电机轴承损坏,损耗加大,温度升高,对于容量超过160KW的变频电机,要采用轴承绝缘措施以防止轴电流对轴承和电机温度的影响。
对于高速变频电机,还要求采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承温度升高的影响。
另外变频电机一般都采用强制冷却方式,以避免低速时电机冷却效果不足造成电机温度过高,影响绝缘和轴承使用寿命。
另外变频器输出的高次谐波也会对特殊用途电机产生一定影响,比如电机运行中的感应电流问题就容易产生打火现象,增加了防爆电机的运行防护成本。
可见,变频电机和普通电机在设计上有一定的差别,所以不是所有的普通电机都可以随意改成变频控制的,如果确需变频控制,那么最好使用变频电机才好。
可见变频电机和普通电机在设计上还是有一定差别的,所以并不是所有的传动方式都适合改为变频器控制,应当因地制宜,否则将适得其反。 |