电机应用可控电源时,对电机设计有哪些影响?

科技
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从传统意义上讲,电机和电源是两个相对孤立的事物,电机设计过程中,以相对恒定的电源电压和频率作为先决条件进行,一般不考虑电源部分的影响。随着调速和节能电机的开发和应用,可控电源很快进入大众视线,于是带来了一个新问题:可控电源如何与电机更好地匹配?

从供电及运行系统的配置对比,常规意义上的电机系统包括恒定电压和频率的交流电源、电机和被拖动负载,而采用可控电源供电的系统引入了电子变换器,该变换器可以实现对电机供电电压和频率的调节。

大多数电机试验设备都已更换为可控电源,分割为许多精密度非常高的功能模块,可以实现高、低电压等级,以及电源频率的灵活转换,满足高低压电机、工频和变频电机试验的不同需求。对于电机的终端客户,不可能、也没必要配置各类高精度模块,直接以最小配置单元用变频器给电机供电,具备最基本的电压和频率调整功能,适应于大多数应用场合,但是变频器品质的不同会对电机的运行可靠性产生比较大的影响。

可控电源供电的电机驱动系统已经成为环保、城市供热和供水在节能改造方面的重要途径,但可控电源所固有的高频波对电机绕组冲击的危害开始以各种形式显现出来。如不明原因的振动、噪音故障,轴承发热,现场绕组温升明显高于工厂试验状态等一些问题。因此,电机的设计和分析阶段,应对电机的机械特性、电气性能进行模拟仿真,针对客户现场反馈的问题,优化专项指标。

在电机的实际应用中我们可以发现,专门用于变频器驱动的变频电机,对绕组的可靠性要求非常高,轴承系统也更容易受到轴电流的侵蚀而发生故障或崩溃。尽管不少的电机厂家采取了一些改进措施,但以上提及的设计环节仿真分析和针对性优化措施才是稳步改进、彻底消除各类故障问题的关键。

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