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  • 你瞭解變頻電機嗎?變頻電機原理+接線介紹

    你瞭解變頻電機嗎?變頻電機原理+接線介紹

    對於電氣等專業的朋友而言,電機屬於常見設備。在前面的文章中,我們對伺服電機以及力矩電機有所介紹。為增進大家對電機的認識和了解,本文將對變頻電機予以介紹,主要在於闡述變頻電機的原理和接線。如果你對電機相關知識具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、變頻電機原理 變頻電機是指在標準環境條件下,以100%額定負載在10%~100%額定速度範圍內連續運行,温升不會超過該電機標定容許值的電機。 隨着電力電子技術及新型半導體器件的迅速發展,交流調速技術得到不斷的完善和提高,逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優異的性能價格比在交流電機上得到廣泛應用。例如:鋼廠用於軋鋼的大型電動機和中、小型輥道電動機、鐵路及城市軌道交通用牽引電機、電梯電機、集裝箱起吊設備用起重電機、水泵和風機用電機、壓縮機、家用電器用電機等都相繼使用交流變頻調速電機,並取得了良好效果。採用交流變頻調速電機比直流調速電機具有顯著的優點: (1)調速容易,而且節能。 (2)交流電機結構簡單、體積小、慣量小、造價低、維修容易、耐用。 (3)可以擴大容量,實現高轉速和高電壓運行。 (4)可以實現軟啓動和快速制動。 (5)無火花、防爆、環境適應能力強。 二、變頻電機特點 變頻專用電動機具有如下特點: B級温升設計,F級絕緣製造。採用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆製造工藝以及採用特殊的絕緣結構,使電氣繞組採用絕緣耐壓及機械強度有很大提高,足以勝任馬達之高速運轉及抵抗變頻器高頻電流衝擊以及電壓對絕緣之破壞。 平衡質量高,震動等級為R級(降振級)機械零部件加工精度高,並採用專用高精度軸承,可以高速運轉。 強制通風散熱系統,全部採用進口軸流風機超靜音、高壽命,強勁風力。保障馬達在任何轉速下,得到有效散熱,可實現高速或低速長期運行。 經AMCAD軟件設計的YP系列電機,與傳統變頻電機相比較,具備更寬廣的調速範圍和更高的設計質量,經特殊的磁場設計,進一步抑制高次諧波磁場,以滿足寬頻、節能和低噪音的設計指標。具有寬範圍恆轉矩與功率調速特性,調速平穩,無轉矩脈動。 與各類變頻器均具有良好的參數匹配,配合矢量控制,可實現零轉速全轉矩、低頻大力矩與高精度轉速控制、位置控制及快速動態響應控制。YP系列變頻專用電機可配製剎車器,編碼器供貨,這樣即可獲得精準停車,和通過轉速閉環控制實現高精度速度控制。 採用“減速機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現超低速無級調速的精準控制。YP系列變頻專用電機通用性好,其安裝尺寸符合IEC標準,與一般標準型電機具備可互換性。 三、變頻電機接線 R、S、T為輸入,U、V、W為輸出!如果該電機需要進得變頻切換成工頻運行的,那麼變頻輸出的U、V、W就得與工頻輸入的U、V、W相序一致! 電機變頻器的回接線路主要如下,R、S、T三個端口分別為電源進電的輸入口,變頻器輸出端口為U、V、W這三種,它們被分別接到電動機上。當我們對電機的變頻器金習慣正轉的話,我們先將中間繼電器和電機這兩者一起接入控制輸入公共端,此時正轉啓動,中間繼電器的常開觸點因為閉合而得電,此時電機正轉,如果電流流失,那麼電機就會停止。 在整個電機變頻器的接線過程中,當然少不了對變頻器參數的設定,我們要對變頻器的頻率、運行操作方式進行設定,除了這些基本的設定,還要對電流的最高頻率和基本頻率進行設定,額定電壓和最高輸出電壓以及相關的時間都可以一併進行改變,最後還有一些數據保護、功能代碼LCE監視、啓動頻率保持時間等等功能可以依據不同廠家的變頻器類型進行後續的設定。 *1 在變頻器輸入側(初級側)有配線保護,因此,請安裝各變頻器推薦的配線用斷路器(MCCB)或漏電斷路器(ELCB)(帶過電流保護功能)。請勿使用推薦功率以上的斷路器。 *2 MCCB或ELCB是在從另外的電源分離變頻器時使用的,因此,根據需要,請在各個變頻器上設置推薦的電磁接觸器(MC)。此外,把MC或螺線管等線圈設置在變頻器的附近時,請並列與浪湧吸收器相連接。 *3 即使變頻器的主電源切斷,也希望保持保護功能共作時的整體警報信號時,或希望操作面板進行顯示時,請把本端子連接到電源上。即使不向該端子提供電源輸入,變頻器也可以運轉。 *4 通常不需要連接。高功率因子電源感應PWM轉換器: 與RHC系列(以下稱為PWM轉換器)組合時使用。 *5 連接直流電抗器(DCR)選配件時,請拆下端子P1-P(+)間的短路棒後再進行連接。 *6 適用電機的輸出功率為75kW以上時,請務必連接直流電抗器(DCR)選配件。並且,電源變壓器的功率為500kVA以上,且是變頻器額定功率的10倍以上時,及在同一電源系統“有半導體負荷時”,請連接直流電抗器(DCR) *7 在7.5kW以下的變頻器上的端子P(+)-DB之間,連接有內置制動電阻器。在連接了外部制動電阻器(選配件)時,請務必拆除內置制動電阻器的連接。 *8 是電機的接地用的端子。請根據需要連接。 *9 在控制信號線中,請使用雙絞線或屏蔽線。屏蔽線請接地。為了防止噪音導致的誤動作,請儘量與主電路配線分隔開,切勿放入同一個電纜槽內。(建議距離10cm以上。)出現交叉時,請與主電路配線儘可能垂直相交。 *10 在端子FWD、REV以及X1~X9(數字輸入),端子Y1~Y4(晶體管輸出),端子Y5A/C,30A/B/C(接點輸出)中記載的各種功能,顯示的是出廠時所賦予的功能。 *11 是主電路的切換連接器。詳情請參考使用説明書。 *12 是控制印刷電路板上的各種切換開關,可設定變頻器的動作。 以上便是此次小編帶來的“電機”相關內容,通過本文,希望大家對變頻電機的相關知識具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-20 關鍵詞: 電機 指數 變頻電機

  • 編碼器在工業快速開門機中的應用

      工業快速門,是指最快移動速度可達到2-2.5米/秒以上的快速打開、關閉的捲簾門,或者根據通行物高度可調節指定開度的快速打開與關閉的自動定位控制。傳感器的加入可以解決傳統的普通開門機普遍使用的電位器精度低的問題。   捲簾門的快速打開,尤其是按可調的指定開度打開及關閉,極大的減少了人員或車輛(如叉車,貨車,工作設備等通行物)進出門的操作等待時間。快速門的高速啓閉,同時對無塵環境控制較高的車間及特殊區域極其適用,能有效阻止粉塵,昆蟲及污濁空氣的流入。同時在冷庫與工廠烘房、工廠環境保護等使用快速門可以減少能耗,達到節能減排效益。工業快速門在歐美、日本等發達工業國家早已普及多年。特別是生產型企業,車間與車間之間必定有快速門分隔。如果是食品、醫藥類的企業,更是政府強制規定的,必須要用快速卷門隔離,防止產品受到二次污染。目前,在國內新建的製藥、食品、半導體、冷庫及汽車廠等行業廠房,都需要安裝快速門。在國家新一輪的節能減排推動下,工業快速門的推廣應用也能為工廠與冷庫的節能減排做出貢獻,併為用户產生效益。   工業快速門的快速打開或在指定可調開度的快速打開與關閉,這種快速控制需要用變頻電機或伺服電機控制才能夠達到快速準確定位控制,但是使用伺服電機的成本偏高,在快速門使用場合沒有必要,目前絕大部分是使用簡單的PLC加變頻電機的控制。   使用PLC加變頻電機的控制方案中,對於啓動加速、減速、停車的位置及速度反饋有多種方式,一種是以接近開關等位置開關組信號反饋的半開環控制,一種是以增量編碼器的信號做連續位置反饋的位置閉環控制,再有一種是用全量程絕對值編碼器做絕對位置反饋的位置閉環控制。   而過去傳統的普通開門機普遍使用的電位器精度低,已無法滿足快速門的快速連續多點的加減速及停車控制精度要求。以下是各種傳感器的比較:   1.以接近開關等開關類的反饋控制原理,由於僅僅是提供單點的位置反饋,減速曲線是依賴於現場慣性阻力推算的,當現場慣性阻力特性改變,例如春夏秋冬的阻力改變,系統新舊的阻力改變,現場各種其他因素介入的改變,這種固定單點反饋及控制卻無法改變,而無法達到一致性的準確減速與停車,有時錯過剎車點而到位不停車,造成關門撞門,而有時又無法關緊門,這種方法實際上在安裝多個開關或自制多開關集成盒的成本也不低,更帶來維護上的不方便。另外,在新的推廣發展中,工業快速門還需要根據通行物高低,可調節開門的開度,這種用接近開關的控制模式無法滿足開度可調的控制要求。事實上在經過多年的快速門應用廠家的實踐中,已經證明這種方法較為落後,不希望再使用這種方法。   2.以增量編碼器信號反饋做位置閉環反饋想法,按這種想法可以知道快速門移動的連續位置,有效控制器調整變頻電機的速度,達到快速調整加、減速並停車的控制要求。但是,在實際使用中,由於變頻器內部的逆變干擾信號容易對於增量脈衝的干擾(變頻器都有內部直流-交流逆變的原理)、電磁抱剎的突發電磁信號對於增量脈衝的干擾,依據增量信號反饋停車的結果是發現很難保持一致性,增量編碼器在電機停電-剎車的時間滯後段也常常無法再獲得準確信號,而變得誤差有累計。   另外,依據國外工業快速門安全性標準(強制規定),快速門出於安全的考慮需有手自兩用關閉門功能,增量編碼器在停電手動開關門後位置丟失,必須依賴於外部信號重新確定原始點位置。   根據上述出現的問題,有些廠家不得不選用了接近開關+增量編碼器的方案,也即上述1+2的兩種反饋組合的方案,以開關信號補償增量編碼器位置的丟失。但是那樣的話,成本大大增加了,也帶來了維護上的很不方便。   3.以GEX系列全行程絕對值編碼器為代表的全行程絕對值編碼器位置連續反饋。GEX編碼器是一種創新的全行程的絕對值多圈編碼器,其內部為非接觸式絕對值碼盤,而且不僅僅是在360度的單圈測量,也能依賴於內部類似鐘錶齒輪的原理測量多圈絕對值位置信息,全行程絕對值編碼,當停電後可以全行程移動而位置信息不丟失。應用於工業快速門的GEX系列編碼器一般選用RS485數字信號輸出,可以連接所有類型的小型PLC的RS485接口,這樣用户選擇控制器面廣造價較低,再加上GEX系列編碼器本身也是走國產價格推廣路線,價格已經與同級別的增量編碼器相近,為此很受用户歡迎。GEX全行程絕對值多圈編碼器一般安裝於減速箱端,提供全行程的連續絕對位置反饋,控制器依賴於其全位置信息,快速做出變頻電機的加減速、停車調整,由於這個是內部全行程絕對值的編碼,且以RS485數字信號傳遞,對於前述的變頻器逆變干擾、電磁抱剎的干擾、停電及手動後的移動,都沒有影響,而始終提供全行程的絕對值位置反饋,控制器依此可以做出的控制指令能夠確保完全的一致性,從而實現快速門快速準確重複精度高的控制要求。另外,對於新推廣的開門開度根據通行物可調的要求,及安全性保障可手自兩用開門的要求,由於是全行程絕對值位置信號,不受停電下滑或干擾的影響,可在任意高度位置設置開度,完全滿足工業快速門今後技術發展的需要。為此,選用GEX全行程多圈絕對值編碼器,在現場調試變得極為方便,從而可以大大節省現場安裝調試成本,以及今後的售後維護成本,其使用經濟性遠比選用增量編碼器或接近開關組來得突出。   另外,由於GEX編碼器是全行程絕對值位置信號,在各種情況下都可以提供開門機連續的全行程的位置,停電後手動全行程關閉門或停電慣性下滑而對於位置信息反饋準確性不影響,這對於快速門控制的使用安全性得以保證,而在國外的工業快速門的應用中,選用絕對值編碼器以保障可以手動、自動開門,已成為強制性安全規定。   在最近的使用GEX38編碼器作為工業快速門的應用中,其突出的效果與經濟性深得開門機控制器廠家及開門機工廠應用用户的肯定,例如在最近的山東某汽車廠的快速門招標中,選用GEX38編碼器的方案一舉中標,其餘的未用絕對值編碼器的方案,無論是性能指標、使用效果,還是最終的價格可維護性,都無法與GEX38編碼器方案相比,尤其是工業快速門具有可以自動開閉門、停電後可手動全行程開閉門功能已是必須要求的安全性保障,而GEX編碼器為全行程絕對值多圈編碼,可以完全滿足這樣的要求。依此可以預見,安全、快速、可調,能為用户產生看得見的效益,是工業快速門的發展的方向,快速開門機選用全行程絕對值編碼器(例如GEX系列絕對值多圈編碼器)已成為工業快速開門機行業的新標杆。

    時間:2020-09-03 關鍵詞: 數字電位器 編碼器 增量式編碼器 變頻電機

  • 變頻電機與普通電機維修的四大不同

    變頻電機與普通電機維修的四大不同

    我們都知道,變頻電機是指在標準環境條件下,以100%額定負載在10%~100%額定速度範圍內連續運行,温升不會超過該電機標定容許值的電機。那變頻電機的維修方法和普通電機有什麼區別嗎?由於變頻電源的特殊性,變頻電機的繞組絕緣比普通電機要求嚴格,詳細情況讓小編帶大家一起看看吧! 一、選用耐電暈性能好的電磁線,以滿足電機耐高頻脈衝和局部放電的要求。一般使用聚酯亞胺/聚酰胺酰亞胺複合層漆包線,耐電暈、抗電暈電磁線。 二、繞線、嵌線施工工藝。 變頻電機在繞線、嵌線、綁紮等加工工藝必須嚴加管理,特別是在繞線、嵌線過程中防止損傷導線,嵌線過程應保證槽絕緣、相絕緣、層間絕緣放置到位。相絕緣應採用容易被絕緣漆浸透的材料,線圈端部應加強綁紮、固定,確保端部成為一個整體。 在電機槽底、相間、層間及線圈首末匝等處加強絕緣,可提高電機耐電強度。 三、主絕緣須採用無氣隙絕緣。 變頻電機絕緣結構中的氣隙,是產生電暈的主要因素。為保證電機整體絕緣結構中不含空氣隙,根據國家標準GB/TZ1707一2008《變頻調速專用三相異步電動機絕緣規範》的規定,變頻調速專用三相異步電動機用的浸漬漆必須是不低於F級無溶劑漆,且揮發份小於10%,並採用VPI工藝。該工藝還以提高絕緣結構整體機械強度。 四、做好變頻器、電纜和電機之間的匹配工作,限制電機與電源之間電纜的長度。 由於電源線阻抗的不匹配,隨着變頻器到電機之間電纜長度增加,電機端的過電壓幅值隨之增加,這易於引起局部放電。為此,應根據具體的變頻電源特性和實際需要,儘可能縮短其聯結電纜的長度,以減小電機端的過電壓幅值和局部放電量,延長電機壽命。 變頻電機電源線一般使用專業電纜,也叫對稱導體變頻電纜,是3P+3N/E系列,即本來的3+1中的1分成3根。

    時間:2020-08-12 關鍵詞: 變頻電源 電機 變頻電機

  • 永磁變頻電機工作原理

    永磁變頻電機工作原理

      永磁變頻電機和普通變頻電機的區別   永磁變頻電機與普通變頻電機相比,有着顯著的優勢。   同樣都使用變頻器,但永磁變頻電機不需要無功勵磁電流,可以顯着提高功率因數(可達到1,甚至容性),減少了定子電流和定子電阻損耗,而且在穩定運行時沒有轉子銅耗,進而可以減小風扇(小容量電機甚至可以去掉風扇)和相應的風摩損耗,效率比同規格普通變頻電動機可提高2~8個百分點。而且,永磁變頻電機採用的是稀土永磁材料,而普通變頻電機則是普通的三相異步電機,永磁變頻電動機在25%~120%額定負載範圍內均可保持較高的效率和功率因數,使輕載運行時節能效果更為顯着,工作效率高,較同功率的普通變頻電機平均要高5%-7%,比普通變頻電機要節能省電。   另外,永磁變頻電機會根據用户端設備的變化,自動調頻改變電機功率,很好地匹配電機輸出功率,無論是在輕載或過載的情況下其工作效率依然保持在高水平。   永磁變頻電機工作原理   永磁變頻螺桿空壓機是採用永磁同步電動機進行工作的,稀土永磁電動機的工作原理與電勵磁同步電機相同,區別在於前者是以永磁體替代勵磁繞組進行勵磁。當永磁電機的三相定子繞組(各相差120°電角度)通入頻率為f的三相交流電後,將產生一一個以同步轉速推移的旋轉磁場。穩態情況下,主極磁場隨着旋轉磁場同步轉動,因此轉子轉速亦是同步轉速,定子旋轉磁場恆與永磁體建立的主極磁場保持相對靜止,它們之間相互作用併產生電磁轉矩,驅動電機旋轉並進行能量轉換。永磁變頻空壓機採用高效稀土永磁同步電機,螺桿主機與永磁電機共用同一根主軸,電機沒有軸承,帶有永磁體的轉子直接安裝在陽轉子的伸出軸上,傳動效率100%。   這種結構消除了傳統電機軸承故障點,實現電機免維護。稀土永磁材料的磁性能優異, 它經過充磁後不再需要外加能量就能建立很強的永久磁場,用來替代傳統電機的電勵磁場所製成的稀土永磁電機不僅效率高,而且結構簡單、運行可靠,還可做到體積小、重量輕。既可達到傳統電勵磁電機所無法比擬的高性能(如特高效、特高速、特高響應速度),又可以製成能滿足特定運行要求的特種電機,如電梯曳引電機、汽車專用電機等。稀土永磁電機與電力電子技術和微機控制技術相結合,更使電機及傳動系統的性能提高到一個嶄新的水平。從而提高所配套的技術裝備的性能和水平,是電機行業調整產業結構的重要發展方向。

    時間:2020-05-29 關鍵詞: 永磁 變頻電機

  • 變頻電機原理_變頻電機接線

    變頻電機原理_變頻電機接線

      變頻電機原理   變頻電機是指在標準環境條件下,以100%額定負載在10%~100%額定速度範圍內連續運行,温升不會超過該電機標定容許值的電機。   隨着電力電子技術及新型半導體器件的迅速發展,交流調速技術得到不斷的完善和提高,逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優異的性能價格比在交流電機上得到廣泛應用。例如:鋼廠用於軋鋼的大型電動機和中、小型輥道電動機、鐵路及城市軌道交通用牽引電機、電梯電機、集裝箱起吊設備用起重電機、水泵和風機用電機、壓縮機、家用電器用電機等都相繼使用交流變頻調速電機,並取得了良好效果。採用交流變頻調速電機比直流調速電機具有顯著的優點:   (1)調速容易,而且節能。   (2)交流電機結構簡單、體積小、慣量小、造價低、維修容易、耐用。   (3)可以擴大容量,實現高轉速和高電壓運行。   (4)可以實現軟啓動和快速制動。   (5)無火花、防爆、環境適應能力強。   變頻電機主要特點   變頻專用電動機具有如下特點:   B級温升設計,F級絕緣製造。採用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆製造工藝以及採用特殊的絕緣結構,使電氣繞組採用絕緣耐壓及機械強度有很大提高,足以勝任馬達之高速運轉及抵抗變頻器高頻電流衝擊以及電壓對絕緣之破壞。   平衡質量高,震動等級為R級(降振級)機械零部件加工精度高,並採用專用高精度軸承,可以高速運轉。   強制通風散熱系統,全部採用進口軸流風機超靜音、高壽命,強勁風力。保障馬達在任何轉速下,得到有效散熱,可實現高速或低速長期運行。   經AMCAD軟件設計的YP系列電機,與傳統變頻電機相比較,具備更寬廣的調速範圍和更高的設計質量,經特殊的磁場設計,進一步抑制高次諧波磁場,以滿足寬頻、節能和低噪音的設計指標。具有寬範圍恆轉矩與功率調速特性,調速平穩,無轉矩脈動。   與各類變頻器均具有良好的參數匹配,配合矢量控制,可實現零轉速全轉矩、低頻大力矩與高精度轉速控制、位置控制及快速動態響應控制。YP系列變頻專用電機可配製剎車器,編碼器供貨,這樣即可獲得精準停車,和通過轉速閉環控制實現高精度速度控制。   採用“減速機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現超低速無級調速的精準控制。YP系列變頻專用電機通用性好,其安裝尺寸符合IEC標準,與一般標準型電機具備可互換性。   變頻電機接線   R、S、T為輸入,U、V、W為輸出!如果該電機需要進得變頻切換成工頻運行的,那麼變頻輸出的U、V、W就得與工頻輸入的U、V、W相序一至!   電機變頻器的回接線路主要如下,R、S、T三個端口分別為電源進電的輸入口,變頻器輸出端口為U、V、W這三種,它們被分別接到電動機上。當我們對電機的變頻器金習慣正轉的話,我們先將中間繼電器和電機這兩者一起接入控制輸入公共端,此時正轉啓動,中間繼電器的常開觸點因為閉合而得電,此時電機正轉,如果電流流失,那麼電機就會停止。   在整個電機變頻器的接線過程中,當然少不了對變頻器參數的設定,我們要對變頻器的頻率、運行操作方式進行設定,除了這些基本的設定,還要對電流的最高頻率和基本頻率進行設定,額定電壓和最高輸出電壓以及相關的時間都可以一併進行改變,最後還有一些數據保護、功能代碼LCE監視、啓動頻率保持時間等等功能可以依據不同廠家的變頻器類型進行後續的設定。   *1 在變頻器輸入側(初級側)有配線保護,因此,請安裝各變頻器推薦的配線用斷路器(MCCB)或漏電斷路器(ELCB)(帶過電流保護功能)。請勿使用推薦功率以上的斷路器。   *2 MCCB或ELCB是在從另外的電源分離變頻器時使用的,因此,根據需要,請在各個變頻器上設置推薦的電磁接觸器(MC)。此外,把MC或螺線管等線圈設置在變頻器的附近時,請並列與浪湧吸收器相連接。   *3 即使變頻器的主電源切斷,也希望保持保護功能共作時的整體警報信號時,或希望操作面板進行顯示時,請把本端子連接到電源上。即使不向該端子提供電源輸入,變頻器也可以運轉。   *4 通常不需要連接。高功率因子電源感應PWM轉換器: 與RHC系列(以下稱為PWM轉換器)組合時使用。   *5 連接直流電抗器(DCR)選配件時,請拆下端子P1-P(+)間的短路棒後再進行連接。   *6 適用電機的輸出功率為75kW以上時,請務必連接直流電抗器(DCR)選配件。並且,電源變壓器的功率為500kVA以上,且是變頻器額定功率的10倍以上時,及在同一電源系統“有半導體負荷時”,請連接直流電抗器(DCR)   *7 在7.5kW以下的變頻器上的端子P(+)-DB之間,連接有內置制動電阻器。在連接了外部制動電阻器(選配件)時,請務必拆除內置制動電阻器的連接。   *8 是電機的接地用的端子。請根據需要連接。   *9 在控制信號線中,請使用雙絞線或屏蔽線。屏蔽線請接地。為了防止噪音導致的誤動作,請儘量與主電路配線分隔開,切勿放入同一個電纜槽內。(建議距離10cm以上。)出現交叉時,請與主電路配線儘可能垂直相交。   *10 在端子FWD、REV以及X1~X9(數字輸入),端子Y1~Y4(晶體管輸出),端子Y5A/C,30A/B/C(接點輸出)中記載的各種功能,顯示的是出廠時所賦予的功能。   *11 是主電路的切換連接器。詳情請參考使用説明書。   *12 是控制印刷電路板上的各種切換開關,可設定變頻器的動作。

    時間:2020-05-29 關鍵詞: 變頻器 電機 變頻電機

  • 變頻電機與三相異步電機的區別

    變頻電機與三相異步電機的區別

      變頻電機概述   變頻電機是指在標準環境條件下,以100%額定負載在10%~100%額定速度範圍內連續運行,温升不會超過該電機標定容許值的電機。   隨着電力電子技術及新型半導體器件的迅速發展,交流調速技術得到不斷的完善和提高,逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優異的性能價格比在交流電機上得到廣泛應用。例如:鋼廠用於軋鋼的大型電動機和中、小型輥道電動機、鐵路及城市軌道交通用牽引電機、電梯電機、集裝箱起吊設備用起重電機、水泵和風機用電機、壓縮機、家用電器用電機等都相繼使用交流變頻調速電機,並取得了良好效果 。   三相異步電機概述   三相異步電機(Triple-phase asynchronous motor)是靠同時接入380V三相交流電源(相位差120度)供電的一類電動機,由於三相異步電機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速成旋轉,存在轉差率,所以叫三相異步電機。   三相異步電機功率大,主要製成大型電機。它一般用於有三相電源(Triple-phase power)的大型工業設備中。首先説明一點的是,三相異步電機只用於電動機,極少用作發電機,都是同步電機用來發電。   變頻電機與三相異步電機的區別   電機的種類的多樣式,導致我們在合適的選擇電機的時候出現迷惑,對於變頻電機和三相異步電機的區別的分析。   變頻電機和三相異步電動機最大區別是變頻電機的冷卻風扇不是固定在電動機的軸上,與電動機同步轉動,而是單獨由工頻電源供電,即使電動機以5hz頻率運行,冷卻風扇還是以50Hz的轉速運行。   而三相異步電動機冷卻風扇是固定在電動機的軸上的,與電動機的轉速相同,低頻運行時,風扇也低速運行,冷卻能力大大下降,電動機產生的熱量無法散發,嚴重時會燒燬電機。還有變頻電機的結構、耐壓能力都得以特殊設計加強,以適應高速、高次諧波的情況。   也有的變頻電機不採用額外的冷卻風機,而採用加大電動機表面的散熱面積來解決這些問題。   三相異步電機,變頻電動機各有特點,為了更合理的選擇電機,要根據工作方式、實際的工作環境,等一系列的條件。由於變頻電機的機械結構,電氣參數的設計都不同於異步電機。所以需要合理的選擇需要的電機類型。

    時間:2020-05-19 關鍵詞: 三相異步電機 變頻電機

  • 三相變頻電機接線圖

    三相變頻電機接線圖

      三相變頻電機接線圖   三相變頻電機接線圖簡單的説就是三相變頻電機接線的方式,三線變頻電機接線是通過變頻器接到電機上的,跟普通三相異步電機是差不多的,但還要另有一路電源供電給變頻電機上的風機。   因為三相變頻電機變頻調速到低速時,三相變頻電機上風機的風量是不變的。   1、三相變頻電機接線圖中的變頻電機採用“專用變頻感應電動機+變頻器”的交流調速方式,使機械自動化程度和生產效率大為提高設備小型化、增加舒適性,傳統的機械調速和直流調速方案正在被取代。   2、由於變頻電源的特殊性,三相變頻電機接線圖以及系統對高速或低速運轉、轉速動態響應等需求,對作為動力主體的電動機,提出了苛刻的要求,給電動機帶來了在電磁、結構、絕緣各方面都帶來了難度。   變頻電機工作原理圖   下圖(a)是拆開的風扇電機的照片,風扇採用的是變頻電機,這從線圈所在的位置就可以辨認出來。下圖(b)是變頻電機控制電路板,控制芯片將集DSP功能與驅動器於一體,簡化了電路結構。通過對控制芯片編程,可改變電機轉速。   變頻電機具有直流電機特性、卻採用交流電機的結構。也就是説,雖然外部接入的是直流電,卻採用直流-交流變壓變頻器控制技術,電機本體完全按照交流電機的原理去工作的。因此,變頻電機也叫“自控變頻同步電機”,電動機的轉速n取決於控制器的所設定的頻率f。   下圖是三相星形接法的變頻電機控制電路,直流供電經MOS管組成的三相變流電路向電機的三個繞組分時供電。每一時刻,三對繞組中僅有一對繞組中有電流通過,產生一個磁場,接着停止向這對繞組供電,而給相鄰的另一對繞組供電,這樣定子中的磁場軸線在空間轉動了120°,轉子受到磁力的作用跟隨定子磁場作120°旋轉。將電壓依次加在A B-、A C-、B C-、B A-、C A-、C B-上,定子中便形成旋轉磁場,於是電機連續轉動。   變頻電機的驅動電路由主迴路和控制迴路兩部分組成,現在已經將這兩部分集成到同一個芯片中,這樣只要使用一個器件便可實現變頻電機的全部控制功能,簡化了電路結構,常用的控制芯片有日本三洋公司的LB1964、美國MAXIM公司的MAX6625、和意法半導體公司的ST72141等。隨着工業界對節能和噪聲抑制的日益重視,許多工業產品都趨向採用無刷電機,對電機微控制器提出了更高要求。作為新一代電機控制DSP芯片,TI公司高性價比的TMS320C240 非常適合於完成這一任務。

    時間:2020-05-19 關鍵詞: 三相 調速 變頻電機

  • 變頻電機與定頻電機的區別

    變頻電機與定頻電機的區別

      變頻電機   變頻電機是指在標準環境條件下,以100%額定負載在10%~100%額定速度範圍內連續運行,温升不會超過該電機標定容許值的電機。   隨着電力電子技術及新型半導體器件的迅速發展 ,交流調速技術得到不斷的完善和提高 ,逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優異的性能價格比在交流電機上得到廣泛應用。 例如: 鋼廠用於軋鋼的大型電動機和中、小型輥道電動機、鐵路及城市軌道交通用牽引電機、電梯電機、集裝箱起吊設備用起重電機、水泵和風機用電機、壓縮機、家用電器用電機等都相繼使用交流變頻調速電機 ,並取得了良好效果。採用交流變頻調速電機比直流調速電機具有顯著的優點:   (1)調速容易 ,而且節能。   (2)交流電機結構簡單、體積小、慣量小、造價低、維修容易、耐用。   (3)可以擴大容量 ,實現高轉速和高電壓運行。   (4)可以實現軟啓動和快速制動。   (5)無火花、防爆、環境適應能力強。   定頻電機   定頻電機通常指的是電機運行在電網上的固定頻率(50HZ),不可用於調頻。因為調頻的電機結構上有區別,比如電機多一個散熱用的風機等。   洗衣機變頻電機與定頻電機的區別   1、變頻洗衣機可通過調節電壓來調節電動機洗滌和脱水時的轉速,還可以根據衣物的種類和質地來選擇合適的洗滌水流、洗滌時間、脱水轉速、脱水時間。由於變頻洗衣機採用的是直驅電機,因此避免使用了傳動皮帶等傳動部件,從而進一步降低了洗衣機的故障率,並且大大減少了電機的噪聲。此外,在整個洗滌過程中,變頻技術的應用可以對電機速度有所控制,不但能夠節能省電 ,而且對衣服損傷少,減少了衣物的纏繞和磨損。   2、而定頻洗衣機一旦開始工作,電機的速度就會保持不變,一直轉下去,直到關掉。持續高速運轉不但費電,而且對衣物的損害很大,經常會出現衣服打結的現象。由於定頻洗衣機程序設定簡單,所以洗滌過程也較為簡單,價格較低。與普通定頻洗衣機相比,變頻洗衣機價格較高,但節能高效,能夠給用户帶來更綠色健康的洗衣體驗。   3、從洗滌效果看,都有進步是肯定。變頻洗衣機就是説使用的電機是變頻的,反映到洗衣機上就是滾筒的轉速是可調的,比如你洗的衣服少或是不太髒,你用低轉速的就能洗乾淨,當然轉速低消耗的電能就少。而傳統的洗衣機採用的電機是定速的,也就是説只要你打開電源電機就以一定的速度旋轉,不管你洗多少衣服都的用這個轉速,當然消耗的功率也是固定的。所以説變頻的要相對省電些。

    時間:2020-05-11 關鍵詞: 電機 變頻電機

  • 測量變頻電機軸電壓的電壓表,有什麼要求?

    1、帶寬要求 變頻電機軸電壓由變頻器輸出PWM感應產生,其信號頻譜類似變頻器輸出PWM波的頻譜,諧波含量豐富。因此,需要寬頻帶的電壓表或測量裝置 2、共模電壓 軸電壓的差模電壓很低,一般在10V以內,但是,共模電壓較高,具體與軸承絕緣及電機內的分佈參數等相關,但是,必定低於輸出的PWM電壓,選擇儀表需要注意。 3、輸入阻抗 由於軸電壓是感應信號,要求電壓表或測量裝置具有很高的輸入內阻,否則,信號經過測量回路泄露,測量到的信號相對實際信號會有較大衰減。

    時間:2018-11-15 關鍵詞: 電壓表 軸電壓 變頻電機

  • 變頻電機與伺服電機的區別

    摘要:在實際生活中,我們見過很多電動機,但是我們僅僅只知道它是電動機,要是有人問一句:你可知道這是什麼電機?可能我們只能微微一笑,或者是求助度娘了! 不管是美國的“工業互聯網”,德國的“工業4.0”,還是中國的“中國製造2025”,在電機的選擇上大多是伺服電機與變頻電機。但是要詳細的區分伺服電機與變頻電機,似乎並不是一件容易的事! 第一個概念是交流電機裏的變頻≠伺服。 變頻器就像是節奏大師手裏的那把琴,琴聲可千變萬化!類似的,變頻是將工頻的50Hz,60Hz的交流電先整流成直流電,然後通過可控開關器件(IGBT,IGCT等),載波頻率和PWM調節逆變為頻率可調的波形。簡單的變頻器只能調節交流電機的速度。但現在很多變頻電機已經將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩兩個電流的分量。這樣既可以控制電機的速度也可以控制電機的力矩。 伺服控制可比作是捕食時的蒼鷹。蒼鷹捕食動作之快,目標定位之準!同樣的伺服控制就是精準定位和快速響應。伺服是將電流環、速度環、位置環都閉合才能進行的控制。交流伺服的本質就是在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現的,也就是説交流伺服電機必然有變頻的這一環節。 知道伺服電機的內部構造就可揭開伺服電機的面紗。 伺服電機主要由定子和轉子構成,定子上有兩個繞組,勵磁繞組和控制繞組。其內部的轉子是永磁鐵或者是感應線圈,導磁材料,轉子在由勵磁繞組產生的旋轉磁場的作用下轉動。同時伺服電機自帶編碼器,驅動器實時的接受到編碼器的反饋信號,再根據反饋值與目標值進行比較來調整轉子轉動的角度。由此不難看出,伺服電機的控制精確度很大程度決定於編碼器的精度。 既然有了伺服電機那為何還要變頻電機的存在? 目前比較通用的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服電機,但這種電機受工藝的限制,功率很難做大,十幾千瓦以上的同步伺服價格昂貴。於是人們更願意去選擇控制性能略孫一籌的交流異步伺服電機。這時的驅動器就是由高端變頻器和帶編碼器反饋環進行控制的。 變頻電機在速度控制和力矩控制要求不高的場合應用較多,也有在加有位置反饋信號後構成位置閉環控制的變頻電機,但其精度和響應都不高;伺服電機一般應用在有嚴格控制要求,精度和響應要求高的場合。 總得來説,能用變頻控制的運動場合幾乎都能用伺服控制取代。但伺服電機與變頻電機在實際應用中,有兩大明顯區別。一是伺服電機的價格要遠高於變頻電機;二是變頻器的功率最大能做到幾百Kw,甚至更高,但伺服最大也就到幾十Kw。 新的產品的研發離不開測試,要想對變頻電機和伺服電機進行準確參數測試,那必須要滿足電機頻率帶寬的要求。

    時間:2016-01-21 關鍵詞: 伺服電機 變頻電機

  • 異步電機與變頻電機的區別

    摘要:大家都知道變頻電機是異步電機的一種,也知道異步電機可以用變頻器來進行控制。那麼問題來了,一個普通的異步電機支持變頻器來驅動,那它是不是等於一個變頻電機呢?   答案肯定是不一樣的。讓我們來看一下異步電機與變頻電機的發展史: 電機深深的走入了我們的生活,可以説它是無處不在,而我們用的最為普遍的就是異步電機。隨着時代的發展,工作在工頻下的異步電機已經邁向了變頻時代,大大的提高了異步電機的發展空間。   我們都知道普通的異步電機只能在AC380V/50HZ的條件下運行,可以在標準的正弦波下工作。其基本特點是轉子繞組不需與其他電源相連,定子電流直接取自交流電力系統;與其他電機相比,異步電動機的結構簡單,製造、使用、維護方便,運行可靠性高,重量輕,成本低。有人説變頻電機不就是在異步電機的基礎上加了個變頻器麼,反正都能工作。看他們的工原理這樣説好像是對的,其實不然,變頻電機的各項指標設計都不同於普通的異步電機。   圖1 變頻電機的成長充滿了坎坷。從字面上我們可以有個初步的瞭解,即為頻率可以改變的電機,普通異步電動機都是按恆頻恆壓設計的,不可能完全適應變頻調速的要求,變頻電機,通過變頻器調製輸出波形來控制電機的工作狀態。PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,可以説它打破了電機只能在工頻電路工作的這一個侷限,大大的提高了工作效率。   圖2 變頻器對電機的影響: 1、電動機的效率和温升的問題 2、電動機絕緣強度問題 3、諧波電磁噪聲與震動 4、電動機對頻繁啓動、制動的適應能力 5、低轉速時的冷卻問題 只有克服了這些問題才能夠正常的工作,為了能夠有更高性能的變頻電機,人們就要在變頻器的影響下能夠讓電機有更好的工作效果,就要克服很多問題,通過變頻器輸出控制電機的工作狀態。由於其具有較寬的工作範圍,可在0.1HZ ~ 130HZ範圍內長期運行。同時變頻器輸出的PWM調寬波模擬正弦交流電,含有大量諧波,處理不當會嚴重的影響電機的壽命。   圖3 在結構設計上,由於繞組的衝擊電壓很高,就要加強對地絕緣和線匝絕緣強度。電機的振動、噪聲方面要考慮電動機構件及整體的剛性,以避開與各次力波產生共振現象。散熱時要採用主電機散熱風扇有獨立的電機驅動。電磁設計上要減小定子電阻,即需要降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增加,為抑制電流中的高次諧波,適當增加電動機的電感,保證整個調速範圍內做到阻抗匹配。做到這些才達到了變頻電機的剛性需求。 異步電動機,變頻電動機各有特點,為了更合理的選擇電機,要根據工作方式、實際的工作環境,等一系列的條件。由於變頻電機的機械結構,電氣參數的設計都不同於異步電機。而根據更苛刻的工作方式與要求,變頻電機勝任的機率更大,但是成本較高。為了讓能能更好的測試電機的性能參數,ZLG致遠電子MPT 電機測試系統獨創“自由加載引擎”技術,可以滿足對電機和驅動器的瞬態測量需求,推動行業的發展。

    時間:2015-12-09 關鍵詞: 異步電機 變頻電機

  • 一夜只耗一度電是真的嗎?

    摘要:正值炎炎夏日,想必大家都在享受空調帶來的涼爽。空調成了人們日常生活中不可或缺的家用電器,更有商家打出變頻空調“一夜只耗一度電”的廣告語。 隨着科學的發展,變頻技術的使用也越來越廣泛,不管是工業設備上還是家用電器上都會使用到變頻技術。其中變頻空調近幾年更是被炒的很火爆,變頻空調具有噪音低省電等優點,更有商家打出變頻空調“一夜只耗一度電”的廣告語,這是真的嗎? 變頻空調的核心是變頻控制器和變頻電機,變頻空調的能效如何,很大程度上由它們決定,因此要提高變頻空調的能效呢,核心是提高空調變頻控制器和變頻電機的效率,那麼問題來了如何實現變頻空調變頻控制器和電機的高精度能效評估? 若需對變頻驅動系統進行高精度能效評估,需滿足以下四個條件: 一、功率測量儀器必須有足夠的帶寬 眾所周知變頻器是工作在斬波模式的,目前使用較多的是SPWM,所謂SPWM,就是在PWM的基礎上改變了調製脈衝方式,脈衝寬度時間佔空比按正弦規律排列,這樣輸出波形經過適當的濾波可以做到正弦波輸出。PWM頻率一般在幾KHz到幾十KHz,根據數學建模分析,如果要準確測量PWM信號,儀器帶寬至少達到變頻器載波信號的200倍以上。 PA6000系列功率分析儀帶寬高達1MHz(PA8000為5MHz),並且帶寬曲線更加平直,完全可以勝任此類信號的精確測量。 二、精確測量電壓、電流值 高精度是準確測量效率的保證,PA系列功率分析儀具有0.01%的測量精度,在變頻電機驅動系統效率評估測試中,能夠捕捉到微小的動態特性變化。 三、精確測量電壓、電流相位差 PA系列功率分析儀內部採用高穩定度温度補償的100M同步時鐘實現同步採樣,同步採樣時鐘誤差小於10ns,滿足高性能變頻電機驅動系統效率的極致測試要求。 四、實現輸入、輸出信號同步測量 PA系列功率分析儀能夠執行最多6個功率輸入通道+1個電機輸入通道的測量,從而實現變頻器輸入-電機輸入-電機參數同步測量,進一步提高效率測試的準確度。 此外周立功緻遠電子憑藉在功率分析、電機測量領域的深入理解、與長久積累,融合儀器設計與系統集成的理念,打破了傳統測功機的性能瓶頸,推出了具有劃時代意義的MPT1000系列混合型電機測試系統,可同時實現對電機性能特性和控制特性的綜合性測量。已成功應用於空調電機與空調變頻驅動器的測試。

    時間:2015-08-13 關鍵詞: 變頻控制器 變頻電機

  • 中小型變頻電機優化電磁設計軟件開發

    O 引 言    變頻調速異步電機由變頻裝置供電,由於變頻器的輸出電壓和電流中包含一系列的高次諧波,將使電機效率降低,温升升高,低速運行時產生轉矩脈動,高速運行時產生較大的振動和噪聲。    變頻調速異步電機的諧波抑制方法一直是傳動領域中一個研究的熱點問題。    該文以抑制變頻調速異步電機的諧波為目的,從改動和優化變頻調速異步電機設計出發,提出了變頻電機的優化電磁設計方法。文獻提出了變頻調速異步電機自適應設汁模型優化電磁設計方法,本文將模糊控制應用至電磁優化設計中,得到模糊自適應設計模型,可進一步提高設計電機的性能。    文獻研發的變頻三相感應電動機設計CAD系統功能強大,操作方便,但該系統設計前需輸入變頻器控制參數,不同變頻器參數不同,使設計的電機應用範圍受到限制。該設計將利用Visual Basic6.0開發變頻調速異步電機的電磁設計軟件,設計時只需從主窗口輸入電機在額定狀態下的主要性能參數,即可通過計算機自動優化,得到氣隙、定轉子槽形尺寸、電機損耗效率等輸出性能參數。l 優化電磁設計1.1 定轉子槽配合的優化選擇    在變頻異步電機槽數設計方面,定轉子槽配合的約束得到放寬,考慮槽配合時,主要考慮避免一階定、轉子齒諧波產生的低階力波(n=0,1,2,3,…),這些力波可能與定子的固有頻率接近,發生共振。    (1)削弱力波的槽配合    為削弱變頻電機齒諧波產生的力波,要求槽配合滿足表1要求。表1中:Z1為定子槽數,Z2為轉子槽數,p為電機極對數。    更高次力波引起的振動幅值小,一般中小型電機中可不予考慮。    (2)對籠型電動機,定子槽數越多、諧波損耗越少、異步附加轉矩越小,定子槽數大於轉子槽數,還可以降低雜散損耗。    (3)轉子採用奇數槽,這樣可以減少同步寄生轉矩,避免起動時產生堵轉。    (4)採用5/6短矩係數可大大削弱5次諧波和7次諧波產生的附加轉矩影響,對變頻電機減少高次諧波影響起到十分重要的作用。1.2 轉子槽形優化設計    (1)為了抑制高次諧波損耗的增加,異步電機轉子應採用集膚效應小的特殊槽形,槽面積儘可能大,槽形宜淺不宜深,槽形總體上寬下窄;採用直槽而非斜槽轉子結構以減少其負載損耗。    (2)採用磁性槽楔,不但能減小有效氣隙,降低空載電流,改善功率因數,還能降低氣隙諧波磁勢分量,減小諧波磁勢引起的附加損耗和其他不良影響。    (3)在定、轉子槽數相同的情況下,可選擇不同的轉子槽形、尺寸,進行效率和功率因數優化設計,從而確定高效優化的最終電磁設計方案。1.3 氣隙的優化設計    電機的氣隙增大,將使勵磁電流增加,電機功率因數下降,同時氣隙中的諧波磁場也將降低,附加損耗減少。另氣隙的增大可以使定轉子結構配合部件的加工精度和同心度適當降低,減小了加工的難度和時間。    普通電機氣隙通常採用經驗公式:其中:δ為電機的氣隙(mm);Di為電機定子內徑(cm);p為電機極對數。    變頻電機氣隙應比同容量普通電機氣隙稍大一些。1.4 基於模糊自適應設計模型的電磁優化設計    文獻給出了變頻調速異步電機不同定子槽形的定子設計公式,一旦給定定子電密、氣隙磁密、定子齒軛磁密(J1,Bg,Bt1,By1)等參數,定子結構和主要尺寸就完全確定,並隨槽形和定子內外徑比值的改變而改變。這些公式使變頻調速異步電機的設計完全由其電密和磁密的設定值控制,不僅消去了傳統設計中的經驗參數,而且使這些電密和磁密的設定與變頻調速系統中電機的運行性能建立密切關係。    文獻以此為基礎進行了基於自適應模型的電磁優化設計。在該自適應模型中,定子內外徑之比λ是不確定的,這個變量的選取對電機的性能會有很大的影響。該設計則將模糊控制應用到系統設計中,建立一變頻調速異步電機模糊自適應模型,通過模糊自適應過程不斷調整選取λ參數,以達到同時滿足定、轉子電磁負荷設定的目的。    變頻調速異步電機模糊自適應設計流程見圖1。2 變頻電機電磁設計軟件開發    本設計軟件是在Windows平台上用VB 6.0開發的,適用於Windows 98以上的操作系統,視窗化設計,全漢化顯示,界面友好,人機交互,提高了工作效率。    圖2所示為該軟件編寫的結構框圖。電磁設計程序採用VB語言編寫。優化電磁計算方法以文獻為基礎,並對其提出韻電磁計算方法進行改良,將模糊控制應用至文獻提出的異步電機自適應設計模型中,得到了異步電機模糊自適應設計模型。3 設計實例    現利用開發的變頻調速異步電機電磁設計軟件進行一7.5 kW變頻調速異步電機的電磁設計。3.1 數據輸入主體窗口    其主要額定參數輸入主體窗口見圖3。點擊界面上的“計算”,軟件中將自動優化,得出定子參數,轉子參數,電路參數、電流及損耗等參數,然後進行整體優化,得出最佳設計方案。3.2 計算結果    定子參數如圖4所示,轉子參數如圖5所示,損耗及效率如圖6所示。設計結果:    (1)定轉子槽配合為36/23;    (2)轉子槽形選擇上寬下窄的平底槽;    (3)氣隙比同容量普通電機氣隙稍大,增大0.026 mm。    (4)效率為92%,比設計要求的性能還要好。依據以上參數設計的變頻調速異步電機性能良好,滿足設計要求。4 結 語    變頻調速異步電機應用日益廣泛,其設計水平也越來越高。該文提出了變頻調速異步電機的優化電磁設計方法,利用VB 6.0研製了變頻調速異步電機的電磁設計軟件。實例結果表明本文提出的電磁設計方法是有效、正確、先進的,開發出的電磁設計軟件設計準確、方便實用。

    時間:2009-05-07 關鍵詞: 電磁 設計軟件 變頻電機

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