管理好供电电源的质量,提高电机的能效和寿命

文摘   2024-10-30 17:29   江苏  
随着电力电子技术和控制技术的发展,变频调速技术不管在工业、民用、商用的应用都很普遍,那电机为什么要采用变频调速呢?主要包括以下几个方面:
  1. 节能高效:通过变频调速技术,可以根据实际负载需求调整电机的转速。而传统方式下电机一直以满载运行。
  2. 精确控制:变频调速可以实现高精度的转速和转矩控制。
  3. 调速范围宽且平滑:变频调速能够连续调节电机的速度。
  4. 改善启动性能:应用变频调速技术可以显著降低启动电流,增加超动转矩,从而延长电机寿命并减少启动时的电应力。
  5. 提高系统稳定性:由于变频调速系统具有机械特性较硬、稳定性好的特点,因此在运行过程中能够保持较高的稳定性。
  6. 减少电网冲击:变频调速过程中,速度改变过程平稳,对电网产生的冲击和影响较小,有利于电力系统的稳定运行

尤其在达成双碳目标和环保的大环境下,变频调速在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理行业得到了普遍应用。
变频器技术的出现为工业控制、电机节能带来了革新。
然而,任何事物的出现都带有两面性,同时变频器也带给电气工程师们许多前所未有的困扰:
  • 变频驱动设备的维护工作量和难度增加,需要具备更专业的技术能力
  • 如何应对变频器对电机产生的危害,例如发热、绝缘性能下降甚至停机、损坏

现场电机数量如此庞大,现场工程师们很头大

那变频调速是怎样的原理?怎么让工程师们“又爱又恨”的?

增加了中间的变频器,可通过调压调频控制电机,电机运行会更节能、启动时对周围负载的影响更小等优势,但是:
电机的供电电源从工频正弦波变成了方波,
电机供电电源的频率分布也发生了很大的变化,从基本只含有50Hz基波频率变成了含有多次谐波含量,甚至超谐波
谐波含量高会引起电机绕组的集肤效应,导致绕组过热,绝缘材料性能下降甚至失效,最终电机寿命缩短,烧毁损坏。
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为了避免变频驱动系统对临近负载的影响,
GB/T 755-2019:旋转电机 定额和性能 明确要求进行谐波测试,计至100次。
总谐波畸变率的计算方法:
该参数取代“电话谐波影响因数”(THF)
为什么考核该参数?目的是限制和降低输电线对临近回路的干扰,限值:≤5%
标准9.11部分摘录:
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