通用變頻調(diào)速系統(tǒng)所配套的感應(yīng)調(diào)速電機(jī)一般有普通電機(jī)、通用變頻電機(jī)與特殊高速電機(jī)(如電主軸等)三類(lèi)。
(1)普通電機(jī)
普通電機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便,它在工業(yè)控制領(lǐng)域使用最廣泛。但是,普通電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)考慮到變頻調(diào)速的要求,因此,在選用時(shí)必須注意以下幾方面。
?、倨胀姍C(jī)一般采用轉(zhuǎn)子直接帶風(fēng)機(jī)的“自通風(fēng)”結(jié)構(gòu),在低速運(yùn)行時(shí),散熱能力受到影響。
②普通電機(jī)是為工頻、額定運(yùn)行而設(shè)計(jì)的電機(jī),它沒(méi)有考慮額定轉(zhuǎn)速以上的運(yùn)行要求,高速運(yùn)行將受到軸承、動(dòng)平衡等因素的制約。
③由于生產(chǎn)廠家眾多,普通電機(jī)的產(chǎn)品性能差距甚遠(yuǎn),加上通用變頻調(diào)速的輸出特性較差,因此,在采用變頻調(diào)速后,其負(fù)載能力與過(guò)載性能都將比工頻、額定運(yùn)行有較大的下降。
因此,在配套普通電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)上,選擇電機(jī)與變頻器應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
?、儆捎诮Y(jié)構(gòu)的限制,最高運(yùn)行頻率原則上不應(yīng)超過(guò)60Hz;
②由于散熱條件的限制,最低運(yùn)行頻率原則上不應(yīng)低于10Hz;
?、塾糜诤戕D(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí),應(yīng)選擇額定轉(zhuǎn)矩是負(fù)載轉(zhuǎn)矩2倍的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
(2)通用變頻電機(jī)
通用變頻電機(jī)同樣具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。這類(lèi)電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮了變頻調(diào)速的要求,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下所述。
?、匐姍C(jī)一般帶有獨(dú)立供電的冷卻風(fēng)機(jī),低速運(yùn)行不會(huì)影響電機(jī)的散熱能力,其過(guò)載能力與啟動(dòng)性能要優(yōu)于普通電機(jī)。
?、陔姍C(jī)已經(jīng)考慮額定轉(zhuǎn)速以上的運(yùn)行要求,允許的最高轉(zhuǎn)速大,調(diào)速范圍比普通電機(jī)寬。
?、垭姍C(jī)的產(chǎn)品性能相對(duì)統(tǒng)一,輸出特性得到了改善,其負(fù)載能力與過(guò)載性能都比普通電機(jī)要好。
配套通用變頻電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng),選擇電機(jī)與變頻器需要注意如下幾點(diǎn):
?、僮冾l電機(jī)的高速性能好,電機(jī)的最高運(yùn)行頻率通??梢缘竭_(dá)100~300Hz(取決于電機(jī));
②由于散熱條件的改善,變頻電機(jī)可以工作在較低的頻率下運(yùn)行,并具有相應(yīng)的負(fù)載能力與過(guò)載性能;
?、圩冾l電機(jī)的調(diào)速范圍大,但它并不能解決變頻凋速的固有問(wèn)題,因此,在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí),仍然應(yīng)選擇額定轉(zhuǎn)矩是負(fù)載轉(zhuǎn)矩1.5~2倍的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
(3)特殊高速電機(jī)
是指在正常情況下需要工作在高頻的特殊電機(jī),如內(nèi)圓磨床用的電主軸等。高速電機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通電機(jī)有很大的差別,它具有如下特點(diǎn)。
?、俑咚匐姍C(jī)的外觀各異,結(jié)構(gòu)不固定,且無(wú)冷卻風(fēng)機(jī),電機(jī)的散熱條件惡劣,在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮采用強(qiáng)制冷卻措施,防止電機(jī)溫度超過(guò)允許范圍。
②高速電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是高速、高頻運(yùn)行要求,因此,電機(jī)允許的最高轉(zhuǎn)速高,軸承選擇、結(jié)構(gòu)動(dòng)平衡措施完善,但結(jié)構(gòu)剛性較差,不能承受較大的軸向載荷與軸向沖擊,也不宜用于低速。
?、鄹咚匐姍C(jī)的繞組設(shè)計(jì)緊湊,啟動(dòng)電流大;同時(shí),由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速高(通常在20000r/min以上),因此,雖然其輸出功率大,但輸出轉(zhuǎn)矩一般較小。
配套特殊高速電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)選擇電機(jī)與變頻器需要注意如下幾點(diǎn):
?、俑咚匐姍C(jī)適用于高速運(yùn)行,它可以在電機(jī)的最高運(yùn)行頻率下(通常可達(dá)300~600Hz)工作,但低速性能較差; ②由于散熱條件惡劣,高速電機(jī)原則上不可以過(guò)載運(yùn)行,電機(jī)與變頻器必須留有足夠大的余量:
③高速電機(jī)的參數(shù)變化范圍大,矢量控制往往難以實(shí)現(xiàn),因此,一般只能在U/f控制方式下使用;
④高速電機(jī)的性能參數(shù)特殊、啟動(dòng)電流與額定工作電流之間的差距大,變頻器的選用與參數(shù)設(shè)定必須正確、合理,有時(shí)需要通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),才能確定正確的變頻器參數(shù)。