變頻電機(jī)

　　隨著電力電子技術(shù)及新型半導(dǎo)體器件的迅速發(fā)展 ,交流調(diào)速技術(shù)得到不斷的完善和提高 ,逐步完善的變頻電機(jī)以其良好的輸出波形、優(yōu)異的性能價(jià)格比在交流電機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。 例如: 鋼廠用于軋鋼的大型電動(dòng)機(jī)和中、小型輥道電動(dòng)機(jī)、鐵路及城市軌道交通用牽引電機(jī)、電梯電機(jī)、集裝箱起吊設(shè)備用起重電機(jī)、水泵和風(fēng)機(jī)用電機(jī)、壓縮機(jī)、家用電器用電機(jī)等都相繼使用交流變頻調(diào)速電機(jī) ,并取得了良好效果。變頻電機(jī)是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，以100%額定負(fù)載在10%~100%額定速度范圍內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，溫升不會(huì)超過該電機(jī)標(biāo)定容許值的電機(jī)。

　　近年來 ,國際上變頻調(diào)速傳動(dòng)裝置以每年 13 %～ 16% 的增長率發(fā)展 ,并有逐步取代大部分直流調(diào)速傳動(dòng)裝置的趨勢。 由于以恒頻、恒壓電源進(jìn)行工作的普通異步電機(jī)應(yīng)用于變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí) ,存在著很大的局限性 ,國外發(fā)展了根據(jù)使用場合和使用要求而設(shè)計(jì)的專用的變頻交流電動(dòng)機(jī)。例如 ,有低噪音、低振動(dòng)用的電機(jī) ,有提高低速轉(zhuǎn)矩特性的電機(jī) ,有高速電機(jī) ,有帶測速發(fā)電機(jī)的電機(jī)以及矢量控制電機(jī)等。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，轉(zhuǎn)速正比于頻率，可見改變電源頻率就能改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在變頻調(diào)速時(shí)，總希望主磁通保持不變。若主磁通大于正常運(yùn)行時(shí)的磁通，則磁路過飽和而使勵(lì)磁電流增大，功率因數(shù)降低;若主磁通小于正常運(yùn)行時(shí)的磁通，則電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降。

　　變頻電機(jī)工作原理：

　　先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻電機(jī)的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。

　　變頻電機(jī)選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：

　　1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。

　　2) 變頻電機(jī)的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。

　　3) 變頻電機(jī)與負(fù)載的匹配問題;

　　電壓匹配;變頻電機(jī)的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。電流匹配;普通的離心泵，變頻電機(jī)的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以最大電流確定變頻電機(jī)電流和過載能力。轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。

　　4) 在使用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻電機(jī)的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。

　　5) 變頻電機(jī)如果要長電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻電機(jī)出力不足，所以在這樣情況下，變頻電機(jī)容量要放大一檔或者在變頻電機(jī)的輸出端安裝輸出電抗器。

　　6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻電機(jī)的降容，變頻電機(jī)容量要放大一擋。

　　變頻電機(jī)接線:

　　變頻電動(dòng)機(jī)的接線方法與普通電機(jī)相同，一般為星形接法，不同的是變頻電機(jī)后面帶一個(gè)獨(dú)立的散熱風(fēng)扇，對電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻.

　　把三相電源三個(gè)繞組的末端、X、Y、Z連接在一起，成為一公共點(diǎn)O，從始端A、B、C引出三條端線，這種接法稱為“星形接法”又稱“Y形接法”。三相電源是由頻率相同、振幅相等而相位依次相差120°的三個(gè)正弦電源以一定方式連接向外供電的系統(tǒng)。三相電源的聯(lián)接方式有Y形和△形兩種。