電動機變頻器調(diào)速后發(fā)熱的原因
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文章來源:scxckjss.com編輯:中人教儀廠時間:2018-04-19 14:34
采用調(diào)速后,將產(chǎn)生噪聲和振動,這是由變頻器輸出波形中含有高次諧波分量影響的。隨著電動機運轉(zhuǎn)頻率的變化,基波分量、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化,很可能引起與電動機的各個部分產(chǎn)生諧振。
用變頻器驅(qū)動電動機時,由于輸出電壓、電流中含有高次諧波分量,氣隙的高次諧波磁通增加,故噪聲增大。電磁噪聲的特征是:變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機械頻率諧振,則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機殼軸承架等諧振,在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。
采用變頻器驅(qū)動電動機時產(chǎn)生的刺耳噪聲與PWM控制的開關頻率有關,尤其在低頻區(qū)更為顯著。抑制方法是在變頻器輸出側(cè)設置交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量,可將U/F設定小些。采用特殊電動機在較低頻段噪聲較嚴重時,要檢查與軸系統(tǒng)(含負載)固有頻率的諧振。
熱門實訓室:機械傳動機構(gòu)
減弱或消除振動的方法是在變頻器輸出側(cè)設置交流電抗器,以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時,可改用正弦波PWM方式變頻器,以減小脈動轉(zhuǎn)矩。電動機振動的原因可分為電磁與機械兩種。
1)電磁原因引起的振動表現(xiàn)為:較低次的諧波分量與轉(zhuǎn)子的諧振,使固有頻率附近的振動分量增加。由于諧波產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩的影響發(fā)生振動,特別是當脈動轉(zhuǎn)矩的頻率同電動機轉(zhuǎn)子與負載構(gòu)成的軸系扭轉(zhuǎn)固有頻率一致時將發(fā)生諧振。
2)機械原因引起的振動表現(xiàn)為:電動機軸上有外伸重量,軸系統(tǒng)的固有頻率降低時,如果電動機高速運轉(zhuǎn),全旋轉(zhuǎn)頻率與軸系統(tǒng)固有頻率接近,則振動加劇。轉(zhuǎn)子殘余不平衡引起離心力與轉(zhuǎn)速的二次方成比例增加,所以用變頻器驅(qū)動電動機高速運轉(zhuǎn)時,振動加大。
變頻器是裝置,所以溫度對其壽命影響較大。通用變頻器的環(huán)境溫度一般要求-10~+50℃,如果能降低變頻器運行溫度,就延長了變頻器的使用壽命,性能也穩(wěn)定。變頻器發(fā)熱是由內(nèi)部損耗產(chǎn)生的,以主電路為主,約占總損耗的98%,控制電路占2%。為保證變頻器正??煽窟\行,必須對變頻器進行散熱。主要方法有:
1)采用風扇散熱:變頻器的內(nèi)裝風扇可將變頻器柜體內(nèi)部熱量帶走。
2)采用單獨的變頻器室,內(nèi)部安裝空調(diào),保持溫度在+15~+20℃之間。
以上所闡述的變頻器發(fā)熱是指變頻器在額定范圍內(nèi)正常運行的損耗,當變頻器發(fā)生非正常運行(如過電流、過電壓、過載等)產(chǎn)生的損耗必須通過正常的選型來避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。
變頻器工作時,輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產(chǎn)生電磁振動力,振動力的頻率總能與這些機械部件的固有頻率相近或重合,而產(chǎn)生共振。對振動影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量,在PAM方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時,低次的諧波分量小,影響變小。
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