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開元電機對普通電動機和變頻電動機的選用-山東開元電機有限公司

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開元電機對普通電動機和變頻電動機的選用

發表時間:2019-07-18 10:02:15    來源:山東開元電機有限公司

開元電機作為電動機生產廠家發現近年來隨著電力電子技術、計算機技術和自動控制技術的發展,以變頻調速為代表的近代交流調速技術有了飛速的發展。變頻調速技術應用越來越廣泛,涉及到電力、電子、電工、信息與控制等多個學科領域。開元電機通過本文介紹了一起媒礦主扇風機電動機事故,經過深入細致的研究分析,詳細說明了事故的原因,并提出可行的防范措施,對各煤礦今后杜絕類似的事故具有較高的借鑒性;并詳細闡述了普通電動機與變頻電動機的不同、特點,在選用時應注意的相關事宜。

隨著電力電子技術、計算機技術和自動控制技術的發展,以變頻調速為代表的近代交流調速技術有了飛速的發展,變頻調速技術應用越來越廣泛,涉及到電力、電子、電工、信息與控制等多個學科領域,目前,交流變頻調速以其優異的性能而深受各行業的普遍歡迎,變頻調速技術的應用取得了顯著的經濟效益。變頻器及電動機的選用在很多書籍中也有介紹,在選用、使用中注意事項要多方面考慮。

 

開元電機

1案例

主扇風機作為煤礦大型設備,在安全生產中起著重要作用,被譽為礦井“肺臟”,主扇風機的運行情況,直接威脅礦井的安全。山東能源集團貴州礦業有限公司一礦為高瓦斯新建礦井,主扇風機選用2臺FBCDZ-8N0232?00kW型礦用防爆軸流式,一用一備,驅動電動機型號為YBF355L2-8,電動機額定容量為200kW,額定電壓為660V,佳木斯電動機股份有限公司生產,采用ABB公司生產的ACS-800系列變頻器控制,額定風量2220-6085m/min,該套主扇風機2012年10月1日投入運行。2012年11月10日主扇風機突然停止運轉,值班司機倒運2#主扇風機,并匯報相關部門。維修工趕到現場,經現場檢查、檢測,電動機燒毀。經分析主要原因是該主扇風機電動機選用非變頻器專用電動機,由于為新建礦井,需風量小,頻率調整在30Hz運行,低于8極電動機長期運行范圍。

2交流變頻調速電動機的選用

2.1普通異步電動機

普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的,不可能完全適應變頻調速的要求。變頻器對電動機的影響有以下幾方面:

2.1.1電動機的效率和溫升的問題不論那種形式的變頻器,在運行中均產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。拒資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u+l(u為調制比)。

高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗的增加,最為顯著的是轉子銅耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的,因此,高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后,便會產生很大的轉子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應所產生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下,其溫升一般要增加10%~20%。

2.1.2電動機絕緣強度問題

目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當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酷的考驗。另外,由PWM變頻器產生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。

綜上,開元電機總結普通電動機和變頻電動機主要區別有以下幾方面,在選用時,要根據電動機使用環境等實際情況進行考慮:(1)散熱系統不一樣。變頻電動機加強了槽絕緣,一是絕緣材料加強,二是加大槽絕緣厚度,以提高承受高頻電壓的水平,增大了電磁負荷。普通電動機工作點基本在磁飽和拐點,如果用做變頻,易飽和,產生較高的激磁電流,而變頻電動機在設計時增大了電磁負荷,使磁路不易飽和。(2)變頻電動機一般分為恒轉矩專用電動機,用于有反饋矢量控制的帶測速裝置的專用電動機以及中頻電動機等。(3)調速技術對電動機的要求是三個方面:第一,絕緣等級;第二,強制冷卻;第三,轉子軸承。如果超過基頻向上調速,還要考慮電動機結構的機械強度。(4)變頻電動機在價格方面要比普通電動機高。


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