变频电机控制系统的组成和控制原理
异步电动机用变频器传动时的框图如下图所示,整流器将交流电变为直流电,平波回路将直流电平衡,逆变器将直流电逆变为频率可调的交流电。为了电动机的调速传动所给出的操作量有电压、电流、频率。
变频电机控制系统的组成与原理,变频电机的转动惯量测量
主电路方式分为电压型及电流型两类,控制方式也分为电压控制及电流控制两种。这两种方式,不管主电路方式是电压型还是电流型都可以适用。
电机在使用过程中经常因为温度过高从而出现故障,影响运行,以下几点是电机在使用过程中由于发热引起冒烟的一些原因以及应对措施:
1.电源电压过高,使铁心磁通密度过饱和造成电动机温升过高:如果电源电压超过标准很多,应与供电部门联系解决。
2.电源电压过低,在额定负载下电机温升过高:若因电源线电压降过大而引起,可更换较粗的电源线;如果是电源电压太低,可向供电部门联系,提高电源电压。
3.灼线时,铁心被灼过,使铁耗:做铁心检查试验,检修铁心,排除故障。
4.定转子铁心相擦:检查故障原因如果轴承间隙超限,则应更换新轴承,如果转轴弯曲,则需校直转轴或者更换转轴;铁心松动或变形时应处理好铁心,消除故障。
5.绕组表面粘满尘垢或异物,影响电机散热,清除尘垢或异物,使电机通风沟畅通。
6.电动机过载或拖动的生产机械阻力过大,使电机发热:排除拖动机械故障,减少阻力,根据电流指示,如超过额定电流,需减低负载或更换较大容量电机。
7.电动机频繁起动或正反转次数过多:减少电动机起动及正、反转次数或更换合适的电动机。
8.笼型转子断条或绕线转子绕组接线松脱,电动机在额定负载下转子发热,使电机温升过高:查明断条和松脱处,重新补焊或扭紧固定螺丝。
9.绕组匝间短路、相间短路以及绕组接地。
10.进风温度过高:检查冷却系统装置是否有故障,周围环境温度是否正常。
11.风扇故障,通风不良:检查电机风扇是否损坏,扇叶是否变形或未固定好。必要时更换风扇。
12.电机两相运转:检查溶丝,开关接触点,排除故障。
13.重绕后绕组浸渍不良:要采取二次浸渍工艺,采用真空浸渍措施。
14.环境温度增高:改善环境温度,采取降温措施,隔离电动机附近高温热源。
15.绕组接线错误:Y联结电动机误接成△联结,或△联结电动机误接成Y联结要改正接线
电力拖动的发展过程
各类机械设备的运动都要依靠动力。在电动机问世以前,人类生产多以风力、水力或蒸汽机作为动力。19世纪30年代出现了直流电动机,以蓄电池供电给直流电动机,作为快艇螺旋桨的动力装置,以推动快艇航行。此后,以电动机作为原动机的拖动方式开始被人们所瞩目。到80年代,由于三相交流电传输方便以及结构简单的三相交流异步电动机的发明,使电力拖动得到了发展。
在合适的装置系统的基础上,有下列经验:
(1)电动机轴高为280mm及以下时,很少发生因变频运行而使轴承失效的,但变频器的开关频率大于10khz(这种情况不多)和输出电压大于400v时,要考虑给电机的一个轴承加以绝缘。
(2)电机轴高为315mm及以下时,建议对轴承加以绝缘,绝缘的交流阻抗对1mhz至少为100ω。很少需要对电机的两个轴承都加绝缘,如果还不满足要求,则强烈建议对整个驱动系统进行分析并且宜包括被驱动机械(对于轴耦合器加以绝缘)和接地系统(可能需要接地电刷)。
(3)电机轴高为315mm及以上时,对其轴承加以绝缘不可能或不希望时,建议采取下列措施:降低变频器输出电压的dv/dt,即陡度,或加装滤波器以降低零序即其模电压。
之所以需要有合适的装置系统(布线、接地、等位联接)作基础,是要尽一切可能使进入到电机的共模电流为小,为此,也为了满足emc(电磁兼容)要求,宜使用多芯屏蔽电缆,屏蔽层宜为铜或铝质,并于其两端按高频要求接到pe线上,即一端接变频器,另一端接电动机。其它要求如对接地、等位联接、对测速发电机和脉冲编码器的连接电缆及布线,