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企業(yè)新聞

如果可以控制電源 可以改變電機(jī)性能指標(biāo)或約束條件!

發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 08:02

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

首先變頻軟啟動(dòng)功能優(yōu)勢(shì)解決了工頻啟動(dòng)時(shí)電流和啟動(dòng)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(huì)更靈活,效率和功率因數(shù)會(huì)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(jì)約束,重要的是電機(jī)性能指標(biāo)有了質(zhì)的提高。

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

為了降低起動(dòng)電流,提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,常規(guī)電源電機(jī)的轉(zhuǎn)子一般設(shè)計(jì)成深槽和雙鼠籠槽,具有如下獨(dú)特的特點(diǎn):起動(dòng)時(shí)趨膚效應(yīng)明顯,轉(zhuǎn)子電阻大,正常運(yùn)行時(shí)趨膚效應(yīng)可忽略不計(jì),轉(zhuǎn)子電阻小,起動(dòng)性能明顯提高,正常運(yùn)行時(shí)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(shí)現(xiàn)啟動(dòng)過程中的每個(gè)頻點(diǎn)都接近額定運(yùn)行狀態(tài),幾乎沒有啟動(dòng)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(dòng)條件,說明起動(dòng)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(shí)際上是三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的理論基礎(chǔ),反映出異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)電機(jī)將被控制在更高的效率和功率因數(shù)下運(yùn)行,可以獲得更高的輸出功率密度。(2)電機(jī)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(duì)于定子與轉(zhuǎn)子槽配合的限定要小很多。

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