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2021-12-21
2020-09-22
普通電動(dòng)機(jī)是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)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(jī)使用。一、變頻器對(duì)電機(jī)的影響主要在電動(dòng)機(jī)的效率和溫升變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行，里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)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(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%——20%。二、電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度問題變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫，使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)重的考驗(yàn)。三、諧波電磁噪聲與震動(dòng)普通電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的工作頻率范圍寬（公眾號(hào)：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(dòng)機(jī)的各結(jié)構(gòu)件的固有振動(dòng)頻率。四、低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問題當(dāng)電源頻率較低時(shí)，電源中的高次諧波所引起的損耗較大；其次變通電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成正比減小，致使電機(jī)熱量散發(fā)不出去，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。五、針對(duì)以上情況，變頻電機(jī)采用以下設(shè)計(jì)：盡可能減小定子和轉(zhuǎn)子電阻，降低基波銅耗，以彌補(bǔ)高次諧波引起的銅耗增加主磁場(chǎng)不飽和設(shè)計(jì)，一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和，二是考慮在低頻時(shí)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(jì)，主要是絕緣等級(jí)提高；對(duì)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、噪聲問題充分考慮；冷卻方式采用通風(fēng)冷卻，即主電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，強(qiáng)冷風(fēng)扇的作用就是為了保證電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下的冷卻。變頻電機(jī)的線圈分布電容小一點(diǎn)，矽鋼片的電阻大些，這樣高頻脈沖對(duì)電機(jī)的影響就小了，電機(jī)的電感濾波效果要好些。普通電機(jī)即工頻電機(jī)只需要考慮啟動(dòng)過程和工頻一個(gè)點(diǎn)的工作情況，然后設(shè)計(jì)電機(jī)；而變頻電機(jī)需要考慮啟動(dòng)過程和變頻范圍內(nèi)的所有點(diǎn)工作情況，然后設(shè)計(jì)電機(jī)。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(jī)，其作用實(shí)際上可理解為電抗器加普通電機(jī)。如何區(qū)分普通電機(jī)和變頻電機(jī)？一、普通電機(jī)和變頻電機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別1. 絕緣等級(jí)要求更高一般變頻電機(jī)的絕緣等級(jí)為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。2. 變頻電機(jī)的振動(dòng)、噪聲要求更高變頻電機(jī)要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件及整體的剛性（公眾號(hào)：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(jī)冷卻方式不同變頻電機(jī)一般采用通風(fēng)冷卻，即主電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。4. 保護(hù)措施要求不同對(duì)容量超過160KW變頻電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱，也會(huì)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(shí)，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(duì)恒功率變頻電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時(shí)，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。5. 散熱系統(tǒng)不同變頻電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立電源供電，保證持續(xù)的散熱能力。二、普通電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)計(jì)上的區(qū)別1. 電磁設(shè)計(jì)對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來說，再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī)，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(shí)直接啟動(dòng)，因此，過載能力和啟動(dòng)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(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要也是要考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響。
2020-09-22
單相交流電機(jī)是一種用來實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)械。下面賢集網(wǎng)小編為大家介紹單相交流電機(jī)工作原理、正反轉(zhuǎn)原理。單相交流電機(jī)工作原理用單相電容式電機(jī)說明：單相電機(jī)有兩個(gè)繞組，即起動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組。兩個(gè)繞組在空間上相差90度。在起動(dòng)繞組上串聯(lián)了一個(gè)容量較大的電容器，當(dāng)運(yùn)行繞組和起動(dòng)繞組通過單相交流電時(shí)，由于電容器作用使起動(dòng)繞組中的電流在時(shí)間上比運(yùn)行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)zui大值。在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)相同的脈沖磁場(chǎng)，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。單相交流電機(jī)工作原理圖220V交流單相電機(jī)起動(dòng)方式大概分一下幾種1、分相起動(dòng)式，系由輔助起動(dòng)繞組來輔助啟動(dòng)，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。運(yùn)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(dòng)機(jī)，洗衣機(jī)等電機(jī)。2、電機(jī)靜止時(shí)離心開關(guān)是接通的，給電后起動(dòng)電容參與起動(dòng)工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時(shí)離心開關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開，起動(dòng)電容完成任務(wù)，并被斷開。起動(dòng)繞組不參與運(yùn)行工作，而電動(dòng)機(jī)以運(yùn)行繞組線圈繼續(xù)動(dòng)作。3、電機(jī)靜止時(shí)離心開關(guān)是接通的，給電后起動(dòng)電容參與起動(dòng)工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時(shí)離心開關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開，起動(dòng)電容完成任務(wù)，并被斷開。而運(yùn)行電容串接到起動(dòng)繞組參與運(yùn)行工作。這種接法一般用在空氣壓縮機(jī)，切割機(jī)，木工機(jī)床等負(fù)載大而不穩(wěn)定的地方。{振動(dòng)電機(jī)-}帶有離心開關(guān)的電機(jī)，如果電機(jī)不能在很短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)成功，那么繞組線圈將會(huì)很快燒毀。電容值：雙值電容電機(jī)，起動(dòng)電容容量大，運(yùn)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(jī)的起動(dòng)繞組與運(yùn)行繞組的電阻值是一樣的，就是說電機(jī)的起動(dòng)繞組與運(yùn)行繞組是線徑與線圈數(shù)完全一致的。一般洗衣機(jī)用得到這種電機(jī)。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(jī)正反轉(zhuǎn)原理{振動(dòng)電機(jī)-}單機(jī)電機(jī)里面有二組線圈，一組是運(yùn)轉(zhuǎn)線圈(主線圈)，一組是啟動(dòng)線圈(副線圈)，大多的電機(jī)的啟動(dòng)線圈并不是只啟動(dòng)后就不用了，而是一直工作在電路中的。啟動(dòng)線圈電阻比運(yùn)轉(zhuǎn)線圈電阻大些，量下就知了。啟動(dòng)的線圈串了電容器的。也就是串了電容器的啟動(dòng)線圈與運(yùn)轉(zhuǎn)線圈并聯(lián)，再接到220V電壓上，這就是電機(jī)的接法。當(dāng)這個(gè)串了電容器的啟動(dòng)線圈與運(yùn)轉(zhuǎn)線圈并聯(lián)時(shí)，并聯(lián)的二對(duì)接線頭的頭尾決定了正反轉(zhuǎn)的。比起三相電動(dòng)機(jī)的順逆轉(zhuǎn)控制，單相電動(dòng)機(jī)要困難得多，一是因?yàn)閱蜗嚯妱?dòng)機(jī)有啟動(dòng)電容、運(yùn)行電容、離心開關(guān)等輔助裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；二是因?yàn)閱蜗嚯妱?dòng)機(jī)運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組不一樣，不能互為代用，增加了接線的難度，弄錯(cuò)就可能燒毀電動(dòng)機(jī)。有接線盒的單相電動(dòng)機(jī)內(nèi)部接線圖{振動(dòng)電機(jī)-}上圖，是雙電容單相電動(dòng)機(jī)接線盒上的接線圖，圖上清晰的反映了電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)順轉(zhuǎn)，用連接片連接Z2和U1，U2和VI，電動(dòng)機(jī)逆轉(zhuǎn)。單相電動(dòng)機(jī)各個(gè)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(dòng)電容接在V2—Z1位置，運(yùn)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(yùn)行繞組，接在Z1—Z2位置的是啟動(dòng)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z(mì)ui大的是啟動(dòng)繞組，阻值比較小的運(yùn)行繞組，阻值為零的是離心開關(guān)。如果運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組阻值一樣大，說明這兩個(gè)繞組是完全相同的，可以互為代用。單相電動(dòng)機(jī)的繞組兩端和電容兩端不分極性，任意接都可以，但啟動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組不能接反，啟動(dòng)電容和運(yùn)行電容不能接反，否則容易燒啟動(dòng)繞組。
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