淺析變頻控制技術(shù)在電機(jī)產(chǎn)品上的應(yīng)用

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變頻電機(jī)變頻技術(shù)實(shí)際是利用電機(jī)控制學(xué)原理,通過(guò)所謂的變頻器,對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。用于此類控制的電機(jī)叫做變頻電機(jī)。常見(jiàn)的變頻電機(jī)包括:三相異步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、交流無(wú)刷電機(jī)及開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等。通常變頻電機(jī)的控制策略為:基速下恒轉(zhuǎn)矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范圍弱磁控制。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與控制,是工農(nóng)業(yè)各類機(jī)械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展,采用“專用變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式,正在以其卓越的性能和經(jīng)濟(jì)性,在調(diào)速領(lǐng)域,引導(dǎo)了一場(chǎng)取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來(lái)的好處在于:大大提高了機(jī)械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率,節(jié)約了能源,提高了產(chǎn)品的合格率和質(zhì)量,相應(yīng)地提高了供電系統(tǒng)的容量,設(shè)備小型化,舒適性提高。目前,它正以非??斓乃俣热〈鷤鹘y(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。

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當(dāng)電機(jī)采用變頻器供電時(shí),電機(jī)的供電方式發(fā)生了較大的改變,由原來(lái)的恒定頻率、恒定電壓、純正弦波電源供電模式,轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率和電壓均可變的脈寬調(diào)制正弦波電源,由此也導(dǎo)致電機(jī)的部分特性發(fā)生改變:首先是機(jī)械特性發(fā)生改變。在變頻條件下,因?yàn)檩斎腚姍C(jī)的電源頻率和電壓的變化,導(dǎo)致電機(jī)的機(jī)械特性會(huì)隨著電源參數(shù)的變化而發(fā)生改變,而不是工頻電源條件下相對(duì)固定的機(jī)械特性。其次是變頻器可以改善電機(jī)的起動(dòng)特性,即軟起動(dòng),通過(guò)較低的頻率提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,限制起動(dòng)電流,較好地實(shí)現(xiàn)了大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小起動(dòng)電流的目的。第三,通過(guò)電源電壓和頻率的調(diào)節(jié),達(dá)到較小的轉(zhuǎn)差率,自然可以提高電機(jī)的效率水平。通過(guò)變頻器供電,所調(diào)節(jié)的是電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩,而不會(huì)改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩;通過(guò)變頻器調(diào)制的電源波形含有較多的諧波分量,因而會(huì)導(dǎo)致電機(jī)有相對(duì)較大的損耗,最為直接的不良影響是對(duì)于電機(jī)繞組的沖擊,因而變頻電機(jī)所采用的電磁線必須有相對(duì)高的耐沖擊性能。

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為了規(guī)避該類問(wèn)題,對(duì)于變頻電機(jī),有的廠家采用厚漆膜電磁線,可以有效緩解電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于繞組絕緣的損害程度,但效果不是很好,最好是選用變頻電機(jī)專用電磁線,這樣可以有效提高電機(jī)和可靠性,同時(shí),采取必要的軸電流規(guī)避措施,對(duì)電機(jī)軸承系統(tǒng)實(shí)施有效保護(hù)。對(duì)于中小型變頻調(diào)速電機(jī),采用絕緣軸承的情況較多,也有的廠家采用絕緣端蓋或旁路措施。

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