电机转矩的降低
普通电机由电压源型变频器供电时,转矩要有所降低。这里的电机转矩降低不是指电机在调速运行时不能够产生原有的额定转矩,因为现代的变频器技术可以克服各种障碍以得到足够的转矩,而是由于谐波引起电机的铁损和铜损增加,若维持额定转矩运行可能就会因温升过高而缩短绝缘寿命。考虑上述各种因素,转矩降低系数的典型值为0.8~1.0。对于恒转矩特性负载(负载要求的转矩不随速度而变)且电机是共轴自冷却风扇时,由于低速时冷却能力明显降低而恒转矩运行表明电流不变,若较长时间运行是肯定不行的(温升过高)。由于离心式风机水泵消耗的功率随转速降低而急骤(约为三次方关系)降低,且所配套的电机功率一般都有一定的裕度,因而电机转矩的降低对风机水泵负载来说一般都不会有问题。
对于恒转矩负载,电机不是共轴的自冷却风扇,而是独立的通风冷却例如强迫通风冷却,这种场合,普通电机是否可行,要看电机功率的原选配是否有约20%的富裕能力,以克服铁损铜损的增加而导致的过高温升问题。
采用的变频器常见的是电压源型变频器,其逆变器输出通常都是正弦波脉宽调制(spwm)方式,输出电压除了正弦形基波外,还有khz数量级(可达几十khz)的高频成分,这类变频器是讨论的重点。偶而可以遇到电流源型变频器,其输出电流是阶梯形波,谐波次数为5,7,11,13……等,本文不多讨论,讨论的内容也不涉及电机的启动和瞬变现象,但内容覆盖了调速范围内各种速度下的性能。采用的变频器常见的是电压源型变频器,其逆变器输出通常都是正弦波脉宽调制(spwm)方式,输出电压除了正弦形基波外,还有khz数量级(可达几十khz)的高频成分,这类变频器是讨论的重点。偶而可以遇到电流源型变频器,其输出电流是阶梯形波,谐波次数为5,7,11,13……等,本文不多讨论,讨论的内容也不涉及电机的启动和瞬变现象,但内容覆盖了调速范围内各种速度下的性能。
PTC(正温度特性)传感器是一个具有正温度特性的电阻。在常温下,PTC 电阻的阻值不高(50-100Ohm)。一般情况下,
电动机里是把三个PTC 温度传感器串联连接起来(根据电动机制造厂家的设计),这样,“冷态”下的PTC 电阻值范围为150 至300 欧姆。PTC 温度传感器也常常称为“冷导体”。
但是,在某一特定温度时,PTC 的阻值会急剧上升。电动机制造厂家是根据电动机绝缘的常规运行温度来选择这一特定温
度的。由于PTC 传感器是安装在电动机的绕组中,这样,就可以根据电阻值的变化来保护电动机不致过热。PTC 温度传感器不能用来测量温度的具体数值。
当电动机的PTC 已经接到MM440 变频器的控制端14 和15 时,只要选择P0601=1(采用PTC 温度传感器),激活电动机温度传感器的功能,那么,PTC 温度传感器就会借助于MM4 的跳闸功能使电动机得到保护。
如果PTC 电阻值**过2000 欧姆,变频器将显示故障F0004(电动机过温)。
如果PTC 电阻值**100 欧姆,变频器将显示故障F0015(电动机温度检测信号丢失)。
这样,当电动机过热和温度传感器断线时,都能使电动机得到保护。
此外,电动机还受到变频器中电动机温度模型的监控,形成了一个电动机过热保护的冗余系统。
电机常见工作制式有S1连续工作制、S2短时工作制、S3~S7周期工作制,不常见的有S8变速变负载的连续周期工作制及S9负载、转速非周期性变化工作制。当运行模式与标准模式S1~S9工作制中的任何一种都不吻合,如要求电机变负荷连续运行,可以用“S1连续工作制+服务系数”等组合方式约束、表
征电机性能。尽管“工作制+服务系数”组合实际上确实是一种工作制式,但不能说服务系数是工作制式
服务系数是一个综合指标,数值上等于大过载率。根据三相异步电动机的运行特性,服务系数大小一般规定为1.15-1.25,因为使用偏低的服务系数,实际没有实质性的应用效能;服务系数偏高,电机运行经济性不理想
电压型与电流型有什么不同?
变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
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