用變頻器做電源的電動(dòng)機(jī)選用原則

        用變頻器做電源的電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行調(diào)速傳動(dòng)時(shí)，首先要考慮的問題是如何選擇滿足調(diào)速要求的何種類型電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)應(yīng)具備的特性。同時(shí)要考慮變頻器與電動(dòng)機(jī)匹配問題。所以對變頻器也有選擇問題。兩者選擇得好，方能達(dá)到最佳調(diào)速傳動(dòng)。

一、電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則

        1、要清楚所選電動(dòng)機(jī)的負(fù)載特性、轉(zhuǎn)矩特性、溫升及其限值、起動(dòng)與起動(dòng)電流及振動(dòng)和噪聲。這些特性應(yīng)該由電機(jī)制造廠提供。

        2、負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性：這是由所拖動(dòng)的負(fù)載來確定的。

        3、電動(dòng)機(jī)功率確定。由于用變頻器做電源高次諧波含量較高，一般比工頻電源供電時(shí)損耗大，溫升較工頻電源供電時(shí)有所增加，所以通常按工頻電源供電時(shí)核算確定所需電動(dòng)機(jī)功率后，一般的需再增加20%的功率做為變頻器做電源時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率。

        這樣選擇既可以解決電動(dòng)機(jī)溫升不至于超出溫升限值，也可以解決電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩不足問題。

        4、電動(dòng)機(jī)額定電壓及額定頻率的確定，有時(shí)根據(jù)調(diào)速傳動(dòng)的實(shí)際情況，不能選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓及頻率（如380V，50Hz），可以重新確定額定頻率及電壓、（如400V，35Hz），這時(shí)電動(dòng)機(jī)就要按新確定的電壓及頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        5、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍，必須確認(rèn)允許最高頻率范圍。也就是說電動(dòng)機(jī)允許最高轉(zhuǎn)速、，它受下列因素限制：

        a、軸承的極限轉(zhuǎn)速；

        b、風(fēng)扇的強(qiáng)度；

        c、轉(zhuǎn)子允許最高轉(zhuǎn)速；

        d、其他結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度。

        為此選電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須由制造廠提供電動(dòng)機(jī)允許最高轉(zhuǎn)速，或按用戶提出的要求、，特殊設(shè)計(jì)及制造。

二、不同類型電動(dòng)機(jī)的選擇

1、普通標(biāo)準(zhǔn)鼠籠型電動(dòng)機(jī)

        該類電動(dòng)機(jī)即是系列生產(chǎn)的籠型電動(dòng)機(jī)、，它與通用變頻器組合，通?？梢酝蟿?dòng)風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等類型的負(fù)載，也可以做為起重機(jī)平移機(jī)構(gòu)電力拖動(dòng)。按前面提到的選型原則核算轉(zhuǎn)矩，電流及溫升滿足要求即可。該類電動(dòng)機(jī)可適用V/f控制，在特定條件下也適用于矢量控制。

2、矢量控制專用電動(dòng)機(jī)

        適應(yīng)矢量控制的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，且專門設(shè)計(jì)及零部件加工精度高，裝配精度好的專用電動(dòng)機(jī)系列，與之匹配變頻器也是專用的。電動(dòng)機(jī)的參數(shù)如定轉(zhuǎn)子電阻、定轉(zhuǎn)子電抗及激磁電抗和電流等均是特定的，如何滿足矢量控制需要，供需雙方要協(xié)商確定。

3、帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)

        目前國內(nèi)外生產(chǎn)的帶制動(dòng)器電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)器通常為圓盤形制動(dòng)器，分為交流電磁鐵式及直流電磁鐵式。在選擇上要注意以下幾點(diǎn)：

        a、制動(dòng)器電源單獨(dú)供電，一定接在變頻器輸入端。

        b、在工頻以上頻率下的速度制動(dòng)時(shí)，要有足夠的制動(dòng)力矩，通常需要制動(dòng)力矩與速度平方成正比。

        比較妥善的辦法是變頻器有再生制動(dòng)回路或者選用制動(dòng)單元，使速度降到很低再制動(dòng)效果會(huì)更好，既平穩(wěn)又可靠。

        c、一般帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)均采用斷電制動(dòng)方式，所以在電動(dòng)機(jī)切斷電源同時(shí)，使制動(dòng)器同步斷電，方能使電動(dòng)機(jī)立刻停轉(zhuǎn)。

        d、變頻器應(yīng)具有檢測制動(dòng)器是否打開的功能，在制動(dòng)器打開瞬間給電動(dòng)機(jī)供電，否則不能供電。

4、變極電動(dòng)機(jī)

        變極電動(dòng)機(jī)采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，可以在要求更廣的調(diào)速范圍內(nèi)使用。但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

        a、變換極數(shù)時(shí)，一定要在電動(dòng)機(jī)停止后進(jìn)行；

        b、要注意變頻器的選擇；

        c、要考慮電動(dòng)機(jī)允許的最高轉(zhuǎn)速。

5、防爆電動(dòng)機(jī)

        以上敘述的各類電動(dòng)機(jī)均可制成防爆的，選擇原則均相同，不同之處要考慮防爆性能要求。所以電動(dòng)機(jī)及變頻器均要制成防爆的，這是制造廠要解決的問題。現(xiàn)只提一下選型時(shí)要注意的事項(xiàng)，就是防爆電氣設(shè)備表面溫度不能超過規(guī)定值，對增安型電動(dòng)機(jī)還應(yīng)考慮、T、E時(shí)間，所以在選電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，要根據(jù)負(fù)載情況核算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，留有余度是至關(guān)重要的。

6、轉(zhuǎn)子為繞線型的電動(dòng)機(jī)

        在設(shè)計(jì)選型時(shí)，不能選該類電動(dòng)機(jī)，但在設(shè)備改造時(shí)，為使正在使用的電動(dòng)機(jī)能夠利用上，可以改成適用于變頻調(diào)速需要的。改制的辦法是將轉(zhuǎn)子繞組短接變成鼠籠型。控制辦法為低頻下起動(dòng)，使起動(dòng)電流不超過電動(dòng)機(jī)額定電流的2倍，然后再過渡到需要的轉(zhuǎn)速。

        變頻器與電動(dòng)機(jī)組合進(jìn)行調(diào)速傳動(dòng)時(shí)，若想達(dá)到最佳狀態(tài)，必須考慮兩者相互選擇問題。比如變頻器輸出端的供電盡可能接近正弦波，損耗小，否則電動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪聲大、溫升高。變頻器的安裝及接線應(yīng)注意抗干擾，干擾對運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成惡劣影響。類似這些問題，不是電動(dòng)機(jī)自身能解決的。

三、齒輪電動(dòng)機(jī)

        變頻器與齒輪電動(dòng)機(jī)組合進(jìn)行調(diào)速傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)及齒輪部分特點(diǎn)進(jìn)行選擇。電動(dòng)機(jī)部分選擇前面已敘述過，考慮齒輪特點(diǎn)應(yīng)注意幾點(diǎn)。

        1、容許最高頻率。轉(zhuǎn)速過高齒面溫度上升，潤滑性能降低，齒輪會(huì)損壞。密封件也受轉(zhuǎn)速高限制。

        2、容許最低頻率。轉(zhuǎn)速低時(shí)，齒輪不能得到充分潤滑，由于結(jié)構(gòu)原因低速時(shí)不能連續(xù)運(yùn)行。

        3、最好選擇齒輪減速比大點(diǎn)的，以提高轉(zhuǎn)矩。

        電動(dòng)機(jī)極數(shù)和減速機(jī)數(shù)量的選擇在變頻調(diào)速時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮合適的電動(dòng)機(jī)極數(shù)和工作頻率，必要時(shí)要增加減速機(jī)，三者同時(shí)考慮，才能得到滿意的調(diào)速傳動(dòng)性能，對變頻器、電動(dòng)機(jī)的使用均有利。增加減速機(jī)還可以提高拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以解決電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不足問題。