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变频电机的概念和原理

时间:2024-03-09 14:42:01 作者:贝博app体育官方下载 点击:1 次

  PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲调幅)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。

  B级温升设计,F级绝缘制造。采用高分子在允许电压下不导电的材料及真空压力浸漆制造工艺以及采取了特殊的绝缘结构,使电气绕组采用绝缘耐压及机械强度有很大提高,足以胜任马达之高速运转及抵抗变频器高频电流冲击以及电压对绝缘之破坏。平衡质量高,震动等级为R级(降振级)机械零部件加工精度高,并采取了专用高精度进口轴承,可以高速运转。强制通风散热系统,全部采用进口轴流风机超静音、高寿命,强劲风力。保障马达在任何转速下,得到一定效果散热,可实现高速或低速长时间运行。经AMCAD软件设计的YP系列电机,与传统变频电机相比较,具备更宽广的调速范围和更高的设计质量,经特殊的磁场设计,进一步抑制高次谐波磁场,以满足宽频、节能和低噪音的设计指标。具有宽范围恒转矩与功率调速特性,调速平稳,无转矩脉动。与各类变频器均拥有非常良好的参数匹配,配合矢量控制,可实现零转速全转矩、低频大力矩与高精度转速控制、位置控制及快速动态响应控制。YP系列变频专用电机可配制刹车器,编码器供货,这样就可以获得精准停车,和通过转速闭环控制实现高精度速度控制。采用“微电机变频专用电机编码器变频器”实现超低速无级调速的精准控制。YP系列变频专用电机通用性好,其安装尺寸符合IEC标准,与一般标准型电机具备可互换性。

  (4)对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。

  根据减速机的结构和润滑方法不一样,必须要格外注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。

  1)尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增

  2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

  3)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,二是考虑在低频时,为了更好的提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

  2、变频电机结构设计在变频电机结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:

  1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

  2)对电机的振动、噪声问题,要最大限度地考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。

  5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?

  频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

  采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

  9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?

  在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不可能会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.

  普通电机是根据市电的频率和相应的功率设计的,只有在额定的情况下才能稳定运行。变频电机就不同了,变频电机要克服低频时的过热与振动,,所以变频电机在设计上要比普通电机性能要好一点。

  变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

  变频电机采用“专用变频感应电动机变频器”的交流调速方式,使机械自动化程度和生产效率大为提高设备小型化、增加舒适性,目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。

  1、变频电机电磁设计对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不再需要过多考虑,而要解决的核心问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:

  15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?

  加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。

  电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。

  开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。

  电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。

  对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。

  变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min以下,也可充分适应。另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。

  3)冷却方式:一般都会采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

  4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,因此导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。

  5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000r/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

  一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采取了专用电机。

  变频调速目前慢慢的变成了主流的调速方案,可大范围的应用于各行各业无级变速传动。特别是随着变频器在工业控制领域内日益广泛的应用,变频电机的使用也日益广泛起来,能这样说由于变频电机在变频控制方面较普通电机的优越性,凡是用到变频器的地方我们都不难看到变频电机的身影。

  1、具备有启动功能。2、采用电磁设计,减少了定子和转子的阻值。3、适应不一样工况条件下的频繁变速。4、在某些特定的程度上节能。

  变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。

  在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。

  从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,能够达到50%~100%。

  用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。

  频率下降时电压V也成比例下降,这样的一个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择

  频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,从而方便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。能够使用很多方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法

  具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。

  如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远超于转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为避免失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

  通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,一定要注意电机与变频器容量的选择。

  给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置来控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈.

  机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁

  辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。

  它与变频器的机种、运作时的状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。

  23、电机超过60Hz运转时应注重的是什么问题?超过60Hz运转时应注意以下事项

  (2)电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。

  变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。

  电机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。