由于临界转差率与电源频率成反比,当临界转差率接近1时,变频调速电机可以直接启动。因此,过载能力和起动性能不必过多考虑,但要解决的关键问题是如何提高电机对非正弦电源的适应性。方法一般如下:
(1)尽可能减小定子和转子电阻。
降低定子电阻可以降低基波铜耗,以弥补高次谐波导致的铜耗增加。
(2)为了抑制电流中的高次谐波,需要适当增加电机的电感。但转子槽漏抗大,集肤效应也大,高次谐波铜耗也增加。因此,电机漏抗的大小应考虑整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
(3)变频调速电机主磁路一般设计为不饱和状态。首先,认为高次谐波会加深磁路的饱和。第二,认为为了提高低频时的输出转矩,应该适当提高变频器的输出电压。
在结构设计中,主要考虑非正弦供电特性对变频调速电机绝缘结构、振动和噪声冷却方式的影响,一般应注意以下问题:
(1)绝缘等级,一般为F级或更高,以加强对地绝缘和匝间绝缘强度,特别是考虑绝缘承受冲击电压的能力。
(2)对于电机的振动和噪声,应充分考虑电机部件和整体的刚度,尽可能提高固有频率,避免与各个力波共振。
(3)冷却方式:一般采用强制通风冷却,即主电机的冷却风扇由独立电机驱动。
(4)防止轴电流的措施,容量超过160千瓦的电机应采取轴承绝缘措施。容易产生磁路不对称和轴电流。当其他高频元件产生的电流共同作用时,轴电流会大大增加,导致轴承损坏,一般应采取绝缘措施。
(5)对于恒功率变频调速电机,当转速超过3000转/分钟时,应使用耐高温的专用润滑脂来补偿轴承的温升。
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