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節(jié)能節(jié)電
變頻電動(dòng)機(jī)有哪些特點(diǎn)？
對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過(guò)載能力、起動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī)，由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率，可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接起動(dòng)，因此，過(guò)載能力和起動(dòng)性能不再需要過(guò)多考慮，而要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。
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(1)盡可能地減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。減小定子電阻即可降低基 波銅損耗，以彌補(bǔ)高次諧波引起的銅損耗增加。
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(2)為了抑制電流中的高次諧波，需適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大，高次諧波銅損耗也增大。因此，電動(dòng)機(jī)漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。
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(3)變頻電動(dòng)機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和；二是考慮在低頻時(shí)，為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。
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在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要也是考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電動(dòng)機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲、冷卻方式等方面的影響，一般注意以下問(wèn)題：
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(4)絕緣等級(jí)，一般為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線(xiàn)匝絕緣 強(qiáng)度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
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(5)對(duì)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、噪聲問(wèn)題，要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開(kāi)與各次諧波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
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(6)冷卻方式：一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻，即主電動(dòng)機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
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(7)防止軸電流措施，對(duì)容量超過(guò)160kW電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱(chēng)，也會(huì)產(chǎn)生軸電流，當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合在一起作用時(shí)，軸電流將大量增加，從而導(dǎo)致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。
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(8)對(duì)恒功率變頻電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)3000r/min時(shí)，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤(rùn)滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。
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在電機(jī)節(jié)能方面，中科宇杰自主研發(fā)的高壓電機(jī)節(jié)電系統(tǒng)以高壓變頻器為基礎(chǔ)，高壓變頻采用功率單元串聯(lián)技術(shù)，直接輸出6kV、10kV電壓。由于采用功率單元串聯(lián)而非功率器件的直接串聯(lián)，因此解決了器件耐壓的問(wèn)題。主控部分采用DSP+FPGA(即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)+PLC的大規(guī)模高速集成數(shù)字電路控制模式，高速運(yùn)算可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精確電機(jī)控制，達(dá)到了兼顧高性能和高可靠性的目的。核心控制算法采用空間矢量PWM控制算法，有效提高了直流電壓利用率，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)功率單元脈沖分配算法，實(shí)時(shí)快速地驅(qū)動(dòng)功率單元，所有單元等功率輸出。降低能源損耗，提高電機(jī)效率。
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