三相电机额定50HZ工作在变频70Hz会有什么情况发生

日期:2020-02-19编辑作者:国际动态

  普通的三相异步电机,当然都可以使用变频器了,看变频器的主要市场占有率,还是重点落在在风机水泵类和一些简单传送的场合,这些场合都使用了普通的三相异步电机,变频器能在短短几十年时间内普及,当然是靠着能解决掉普通三相异步电机的调速问题来成为最重要的工业调速系统的,毕竟普通三相异步电机在工业市场里边占有率是非常高的,很多年前的数据是说超过7成,现在随着变频器带来的便利解决了很多问题可能占有率还要高很多。

  普通电机可以使用变频器。不过值得注意,普通电机的额定频率为50Hz,冷却风扇、轴承及机座都是按照50HZ定频、输出转矩设计的。

  变频器驱动三相交流异步电动机最大的优点就是可以在设置的上限频率下,进行无极调速;

  首先我们来了解一下普通电机的转速的问题;这里就普通四极电机来说,三相交流异步电动机的转速计算公式为: n=60f/p;其中n表示电动机的转速(转r/分min);60则表示每分钟(秒s); f则表示电源频率(赫兹Hz); p则表示电动机的磁场极对数。正常四极三相电机转速为1450r/min;假如现在要求普通电机运行高于50Hz,达到频率为70Hz时,根据计算公式 n=60fp=60×70/2=4200/2=2100r/min;频率上升20Hz,转速增加了600r/min,平均每秒钟增加10转。即使是不超载,普通电机时间稍微一长,电机会发热温度烧毁绕组线圈或由于转速增加而损坏轴承。

  很多变频器,可以输出0-400HZ的频率,对于一些主轴电机,的确可以在这个频率下运行的,不过是特殊的电机了,普通的异步电机,一般都不能超频到100HZ来使用了,主要问题是轴承承受不了,但是70HZ以下,完全是可以长期工作使用的。

  实际上,对比异步电机的高频运转,异步电机更加要避免工作在低频状态,一般不宜低于8HZ下工作,主要是变频器使用斩波形式来输出方波模拟正弦波效果,低频时候脉冲个数少了,模拟的效果很差,电机会发热而且无力,转速波动很大。所以很多厂家设计的电机调速范围,一般都要避免运行在低频状态下,而让电机工作在高频状态,这样电机反而会工作得好。

  电机在高频状态下,除了轴承会有影响外,似乎没有太多问题,只要扭力足够,避免让电流超过额定电流,运行起来会转速非常平稳。所以特斯拉汽车在使用变频器控制电机的时候,也是避免让电机低频运转,而是让电机工作在高频状态,然后通过一个齿轮来让高转速降低下来,保证扭矩和车轮的工作转速范围。

  异步电机一般是靠轴来带动风机自我冷却,电机转速越高,风扇的转速越快,冷却效果反而会好很多。实践中也有一些偶尔开的设备,使用了100多HZ甚至200HZ的频率来运转普通异步电机,这样不是长期使用,也没有什么问题。

  当然,超过50HZ的工作频率,电机处于恒功率调速状态,也就是转速越高,电机输出的扭力会越小,扭矩和转速是反比例关系,这时候需要考虑负载是否能拖动得了,一般就是保证电机的工作电流不要超过额定电流就可以,,当然如果电机温度随着频率增高而变高,也要考虑单独的散热措施。

  还有一种情况,频率越高,电机声音会越大,噪音污染严重,对于长期在设备边上工作的人而言,会引起听力受损,所以建议使用带着耳塞来工作。

  目前电机的倍频运行能去到多少,实际上很多都是经验数字,牌子不同效果也会有差异, 在机床行业和木工旋切机设备上,可以说全部都是超频运行,一般的经验值如下:

  讲白了,主要是考虑机械强度问题,如果材质好,绝缘等次高,动平衡理想,长期运行100HZ是不会有问题的,当然一般说的是进口电机了,国产的还是建议控制在70HZ以内了。

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