用濾波技術(shù)消除變頻器對電動機(jī)的影響
時間:2008-07-14 08:41:00來源:yangliu
導(dǎo)語:?不同類型的逆變器對電動機(jī)的影響不同,但是對籠型感應(yīng)電動機(jī)的運行會產(chǎn)生顯著影響,它會使電動機(jī)的損耗增加,效率降低,溫升增高,高溫使得絕緣物的揮發(fā)和降解加速,介電強(qiáng)度和體積電阻率很快下降。
隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,由逆變器供電的交流電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。目前,逆變器的調(diào)制頻率越來越高(現(xiàn)在實用的超靜型IGBT逆變器的調(diào)制頻率已達(dá)15kHz左右)。隨著軟開關(guān)技術(shù)的實現(xiàn),逆變器的調(diào)制頻率還將進(jìn)一步提高,而對一般的正弦調(diào)制逆變器而言,其輸出的主要諧波分量的頻率為調(diào)制頻率的2~3倍,由于逆變器輸出中通常含有相當(dāng)大的諧波,對交流電動機(jī)的運行會產(chǎn)生許多不利影響。
不同類型的逆變器對電動機(jī)的影響不同,但是對籠型感應(yīng)電動機(jī)的運行會產(chǎn)生顯著影響,它會使電動機(jī)的損耗增加,效率降低,溫升增高,高溫使得絕緣物的揮發(fā)和降解加速,介電強(qiáng)度和體積電阻率很快下降,有可能導(dǎo)致絕緣的炭化和功能的喪失。在逆變器供電的電動機(jī)里,諧波電流所產(chǎn)生的磁場相對轉(zhuǎn)軸是高速旋轉(zhuǎn)的,它所引起的軸電勢比較高,可能擊穿軸承油膜,引起軸電流流過軸承,對軸承造成危害(這類事故在IGBT逆變器供電的情況下時有發(fā)生)。
由于電動機(jī)線圈之間有分布電容存在,高次諧波電壓輸入時,在各線圈之間,電壓的分擔(dān)是不均勻的,往往有40%左右的電壓將由第一個線圈承擔(dān)。這個線圈的絕緣長期反復(fù)承受這樣的高壓作用,容易出現(xiàn)老化,以致首匝線圈經(jīng)常成為電動機(jī)絕緣損傷點。
變頻器的輸出電壓幅值對地電壓約為標(biāo)準(zhǔn)電壓的3倍多,而變頻器電壓的變化率很高,它引起的振蕩使電壓應(yīng)力變得很高。電動機(jī)端電壓由于零點漂移將存在三相不平衡。另外,變頻器與電動機(jī)之間的連接電纜也將成為系統(tǒng)的一部分,當(dāng)開關(guān)頻率很高時,長電纜將在變頻器與電動機(jī)之間產(chǎn)生駐波,會使電動機(jī)的端電壓提高1倍,這些都使電動機(jī)繞組承受到比電網(wǎng)供電更高的電壓,也將造成電動機(jī)絕緣下降。
為了提高電動機(jī)的使用壽命,保證其可靠運行,對加裝變頻器的電動機(jī)應(yīng)減短連接電動機(jī)與變頻器的電纜長度,必須選用不易輸出高反射電壓的變頻器和專用變頻驅(qū)動電動機(jī)或使用濾波器。這種濾波器有的接在電動機(jī)端,稱為電動機(jī)端濾波;接在逆變器的輸出端的,叫做逆變器輸出濾波。
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