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2021-12-21
2020-09-22
普通電動機是按恒頻恒壓設(shè)計的，不可能完全適應(yīng)變頻器調(diào)速的要求，因此不能多做變頻電機使用。一、變頻器對電機的影響主要在電動機的效率和溫升變頻器在運行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機在非正弦電壓、電流下運行，里面的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加，顯著的是轉(zhuǎn)子銅耗，這些損耗會使電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，普通電動機溫升一般要增加10%——20%。二、電動機的絕緣強度問題變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫，使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機的匝間絕緣承受較為嚴(yán)重的考驗。三、諧波電磁噪聲與震動普通電動機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次諧波與電動機電磁部分固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力，從而加大噪聲。由于電動機的工作頻率范圍寬（公眾號：泵管家），轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各結(jié)構(gòu)件的固有振動頻率。四、低轉(zhuǎn)速時的冷卻問題當(dāng)電源頻率較低時，電源中的高次諧波所引起的損耗較大；其次變通電機轉(zhuǎn)速降低時，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成正比減小，致使電機熱量散發(fā)不出去，溫升急劇增加，難以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。五、針對以上情況，變頻電機采用以下設(shè)計：盡可能減小定子和轉(zhuǎn)子電阻，降低基波銅耗，以彌補高次諧波引起的銅耗增加主磁場不飽和設(shè)計，一是考慮高次諧波會加深磁路飽和，二是考慮在低頻時為了提高輸出轉(zhuǎn)矩可適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是絕緣等級提高；對電動機的振動、噪聲問題充分考慮；冷卻方式采用通風(fēng)冷卻，即主電機散熱風(fēng)扇采用獨立的電機驅(qū)動方式，強冷風(fēng)扇的作用就是為了保證電機在低轉(zhuǎn)速下的冷卻。變頻電機的線圈分布電容小一點，矽鋼片的電阻大些，這樣高頻脈沖對電機的影響就小了，電機的電感濾波效果要好些。普通電機即工頻電機只需要考慮啟動過程和工頻一個點的工作情況，然后設(shè)計電機；而變頻電機需要考慮啟動過程和變頻范圍內(nèi)的所有點工作情況，然后設(shè)計電機。為了適應(yīng)變頻器輸出的PWM調(diào)寬波模擬正弦交流電含有大量諧波，專門制作的變頻電機，其作用實際上可理解為電抗器加普通電機。如何區(qū)分普通電機和變頻電機？一、普通電機和變頻電機結(jié)構(gòu)上的區(qū)別1. 絕緣等級要求更高一般變頻電機的絕緣等級為F級或更高，加強對地絕緣和線匝絕緣強度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。2. 變頻電機的振動、噪聲要求更高變頻電機要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛性（公眾號：泵管家），盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。3.變頻電機冷卻方式不同變頻電機一般采用通風(fēng)冷卻，即主電機散熱風(fēng)扇采用獨立的電機驅(qū)動。4. 保護(hù)措施要求不同對容量超過160KW變頻電動機應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱，也會產(chǎn)生軸電流，當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時，軸電流將大為增加，從而導(dǎo)致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。對恒功率變頻電動機，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補償軸承的溫度升高。5. 散熱系統(tǒng)不同變頻電機散熱風(fēng)扇采用獨立電源供電，保證持續(xù)的散熱能力。二、普通電機和變頻電機設(shè)計上的區(qū)別1. 電磁設(shè)計對普通異步電動機來說，再設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機，由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率，可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動，因此，過載能力和啟動性能不在需要過多考慮，而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應(yīng)能力。2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，主要也是要考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響。
2020-09-22
單相交流電機是一種用來實現(xiàn)電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電磁機械。下面賢集網(wǎng)小編為大家介紹單相交流電機工作原理、正反轉(zhuǎn)原理。單相交流電機工作原理用單相電容式電機說明：單相電機有兩個繞組，即起動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在起動繞組上串聯(lián)了一個容量較大的電容器，當(dāng)運行繞組和起動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使起動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)zui大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，電機轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場互相作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩，使電機旋轉(zhuǎn)起來。單相交流電機工作原理圖220V交流單相電機起動方式大概分一下幾種1、分相起動式，系由輔助起動繞組來輔助啟動，其起動轉(zhuǎn)矩不大。運轉(zhuǎn)速率大致保持定值。主要應(yīng)用于電風(fēng)扇，空調(diào)風(fēng)扇電動機，洗衣機等電機。2、電機靜止時離心開關(guān)是接通的，給電后起動電容參與起動工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時離心開關(guān)便會自動跳開，起動電容完成任務(wù)，并被斷開。起動繞組不參與運行工作，而電動機以運行繞組線圈繼續(xù)動作。3、電機靜止時離心開關(guān)是接通的，給電后起動電容參與起動工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時離心開關(guān)便會自動跳開，起動電容完成任務(wù)，并被斷開。而運行電容串接到起動繞組參與運行工作。這種接法一般用在空氣壓縮機，切割機，木工機床等負(fù)載大而不穩(wěn)定的地方。{振動電機-}帶有離心開關(guān)的電機，如果電機不能在很短時間內(nèi)啟動成功，那么繞組線圈將會很快燒毀。電容值：雙值電容電機，起動電容容量大，運行電容容量小，耐壓一般大于400V。正反轉(zhuǎn)控制通常這種電機的起動繞組與運行繞組的電阻值是一樣的，就是說電機的起動繞組與運行繞組是線徑與線圈數(shù)完全一致的。一般洗衣機用得到這種電機。這種正反轉(zhuǎn)控制方法簡單，不用復(fù)雜的轉(zhuǎn)換開關(guān)。單相交流電機正反轉(zhuǎn)原理{振動電機-}單機電機里面有二組線圈，一組是運轉(zhuǎn)線圈(主線圈)，一組是啟動線圈(副線圈)，大多的電機的啟動線圈并不是只啟動后就不用了，而是一直工作在電路中的。啟動線圈電阻比運轉(zhuǎn)線圈電阻大些，量下就知了。啟動的線圈串了電容器的。也就是串了電容器的啟動線圈與運轉(zhuǎn)線圈并聯(lián)，再接到220V電壓上，這就是電機的接法。當(dāng)這個串了電容器的啟動線圈與運轉(zhuǎn)線圈并聯(lián)時，并聯(lián)的二對接線頭的頭尾決定了正反轉(zhuǎn)的。比起三相電動機的順逆轉(zhuǎn)控制，單相電動機要困難得多，一是因為單相電動機有啟動電容、運行電容、離心開關(guān)等輔助裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；二是因為單相電動機運行繞組和啟動繞組不一樣，不能互為代用，增加了接線的難度，弄錯就可能燒毀電動機。有接線盒的單相電動機內(nèi)部接線圖{振動電機-}上圖，是雙電容單相電動機接線盒上的接線圖，圖上清晰的反映了電動機主繞組、副繞組和電容的接線位置，你只需要按圖接進(jìn)電源線，用連接片連接Z2和U2，UI和VI，電動機順轉(zhuǎn)，用連接片連接Z2和U1，U2和VI，電動機逆轉(zhuǎn)。單相電動機各個元件也好鑒別，電容都是裝在外面，用肉眼就可以看清楚接線位置（如上圖）啟動電容接在V2—Z1位置，運行電容接在V1—Z1間，從里面引出的線也好鑒別，接在（如上圖）UI—U2位置的是運行繞組，接在Z1—Z2位置的是啟動繞組、接在V1—V2位置的是離心開關(guān)。用萬用表也容易區(qū)分6根線，阻值zui大的是啟動繞組，阻值比較小的運行繞組，阻值為零的是離心開關(guān)。如果運行繞組和啟動繞組阻值一樣大，說明這兩個繞組是完全相同的，可以互為代用。單相電動機的繞組兩端和電容兩端不分極性，任意接都可以，但啟動繞組和運行繞組不能接反，啟動電容和運行電容不能接反，否則容易燒啟動繞組。
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