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变频电动机的电磁设计与结构设计分析

发布时间:2020-06-29 17:38:34点击量:293

1、电磁设计

 
  对于变频电动机,由于临界转差率与工频成反比,因此可以在临界转差率接近1时直接启动。因此,不需要过多考虑过载能力和启动性能,但是要解决的关键问题是如何提高变频电动机的非正弦波电源的适应性。该方法一般如下:
 
  (1)尽可能减小变频电动机定子和转子的电阻。
 
  降低变频电动机定子电阻可以减少基本铜损,以补偿由高次谐波引起的铜损增加。
 
  (2)为了抑制电流中的高次谐波,有必要适当增加变频电动机的电感。但是转子槽的泄漏电阻更大,集肤效应也更大,并且更高的谐波铜耗也增加了。因此,变频电动机泄漏电抗的大小必须考虑整个速度调节范围内阻抗匹配的合理性。
 
  (3)通常将变频电动机的主磁路设计成不饱和状态,一种是考虑高次谐波会加深磁路饱和,另一种是考虑适当增加变频器的输出电压,以增加低频下的输出转矩。
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  2、结构设计
 
  在结构设计中,还主要考虑了非正弦电源特性对变频电动机的绝缘结构,振动,噪声冷却方式的影响,一般要注意以下问题:
 
  (1)绝缘等级,通常为F级或更高等级,以增强对地面和匝道的绝缘强度,尤其是承受绝缘脉冲电压的能力。
 
  (2)对于变频电动机的振动和噪声,应充分考虑变频电动机组件和整体的刚性,并应尽可能增加固有频率,以避免与每个力波产生共振。
 
  (3)冷却方式:一般采用强制通风冷却,即主电机散热风扇由独立电机驱动。
 
  (4)防止轴电流的措施,容量超过160KW的电动机应采取轴承绝缘措施。主要原因是可能会发生磁路的不对称,并且还会产生轴电流,当其他高频分量产生的电流合并在一起时,轴电流将大大增加,从而导致轴承损坏,因此通常采取绝缘措施。
 
  (5)对于恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应使用特殊的耐高温油脂来补偿轴承温度的升高。