浅谈变频调速异步电动机的设计要点 |
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承担了约80%过电压幅值,绕组首匝处承受的匝间电压超过平均匝间电压10倍以上。这是变频电机通常发生绕组局部绝缘击穿,特别是绕组首匝附近的匝间绝缘击穿的原因。二是电压(形状、极性、电压幅值)在匝间绝缘上的性质有很大的差异,因此产生了过早的老化或破坏。变频电机绝缘损坏是局部放电、介质损耗发热、空间电荷感应、电磁激振和机械振动等多种因素共同作用的结果。变频电机从绝缘方面看应具有以下几个特点:(1)良好的耐冲击电压性能;(2)良好的耐局部放电性能;(3)良好的耐热、 耐老化性能。 五、结构设计 在结构设计时,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,一般应注意以下问题: 1.普通电机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变得更加复杂。在设计时要充分考虑电动机构件及整体的刚度,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。 2.电机冷却方式:变频电机一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动,使其在低速时保持足够的散热风量。 3.对恒功率变频电机,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。 4.变频电机承受较大的冲击和脉振,电机在组装后轴承要留有一定轴向窜动量和径向间隙,即选用较大游隙的轴承。 5.对于最大转速较高的变频电机,可在端环外侧增加非磁性护环,以增加强度和刚度。 6.为配合变频调速系统进行转速闭环控制和提高控制精度,在电机内部应考虑装设非接触式转速检测器,一般选用增量型光电编码器。 7.调速系统对传动装置加速度有较高要求时,电机的转动惯量应较小,应设计成长径比较大的结构。 六、结论 与普通异步电动机不同,变频调速异步电动机采用变频器供电,其运行性能与电机本体和调速系统的设计都密切相关。这一方面使变频调速电机的设计要同时兼顾电机本体和调速系统;另一方面也使得变频调速异步电动机的设计变得灵活,但同时也增加了高性能变频调速系统设计的复杂程度。只有结合变频器和一定的控制策略,从整体上进行电机的设计和优化,才能获得最理想的运行性能。 参考文献: [1]ANDRZEJ M.TRZYNADLOWSKI著,李鹤轩,李扬译.异步电动机的控制.北京:机械工业出版社,2003. [2]陈伯时,陈敏逊.交流调速系统(第2版).北京:机械工业出版社,2005. [3]沈本荫.牵引电机.成都:西南交通大学出版社,1990. [4]孟朔.适用于变频调速系统的异步电机设计与分析方法的研究[D].清华大学,2000.上一页 [1] [2] |
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