普通电动机经过长期的发展,无论在技术上,还是工艺上都得到了迅速的发展,但是都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
(5)对恒功率变频电动机,当转速**过3000/min时,采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。
对普通异步电动机来说,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,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。
不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。
(4)防止轴电流措施 对容量**过160KW电动机采用轴承绝缘措施。磁路不对称,将会产生轴电流,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,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
同功率西门子电机中心高比国产电机低1-2档,体积约为国产电机的2/3;
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。
目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
西门子电机比国产电机效率提高2-5%,以一台800KW电机为例,假设效率提高3%,每小时省电24度,每天24*24=576度,每年576*365*90%=189216度,每年节约电费:189216*0.4=75686.4元,西门子一台800KW电机与国产电机差价几万元,一年时间左右即可全部收回增加的成本;
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,较为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。