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感应电机和变频电机
作者:山东西子电机 发布日期:2019-07-30 13:07

  

  
  
变频电机也是感应电机,为适应变频稍有变动,低频运行非变频电机要好
1、感应马达  
英语:Induction Motor 定转子之间靠电磁感应作用,在转子内感应电流(Electron flow)以实现机电能量转换的马达。感应电机一般用作电动机。
感应马达是指一种定转子之间靠电磁感应作用,在转子内感应电流以实现机电能量转换的电机。感应电机的定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是主磁路的一部分,一般由厚0.5mm的硅钢片叠成,铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子的外表呈圆柱形。转子绕组分为笼型和绕线型两类。
正常情况下,感应电机的转子转速总是略低或略高于旋转磁场的转速(同步转速),因此感应电机又称为“异步电机”。感应电机和变频(frequency conversion)电机
感应马达的负载发生变化时,转子的转速和转差率将随之而变化,使转子 导体中的电动势、电流和电磁转矩发生相应的变化,以适应负载的需要。按照转 差率的正负和大小,感应电机有电动机、发电机和电磁制动三种运行状态。
感应电机结构
感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子铁心是主磁路的一部分。为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗,铁心由厚0.5m
  M、的硅钢片叠成。容量较大的电动机,硅钢片两面涂以绝缘(insulated)漆作为片间绝缘。小型定子铁心用硅钢片叠装、压紧成为一个整体后固定在机座内;中型和大型定子铁心由扇形冲片拼成.在定子铁心内圆,均匀地冲有许多形状相同的槽,用以嵌放定子绕组。小型感应电机通常采用半闭口槽和由高强度漆包线绕成的单层(散下式)绕组,线圈与铁心之间垫有槽绝缘。半闭口槽可以减少主磁路的磁阻,使激磁电流(Electron flow)减少,但嵌线较不方便。中型感应电机通常采用半开口槽。大型高压感应电机都用开口槽.以便于嵌线。为了得到较好的电磁性能,中、大型感应电机都采用双层短距绕组

转子(rotor)由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是主磁路的一部分,一般由厚0.5mm的硅(silicon)钢片叠成,铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子的外表呈圆柱形。转子绕组分为笼型和绕线型两类
笼型转子(rotor)
笼型绕组是一个自行闭合的绕组,它由插人每个转子槽中的导条和两端的环形端环构成,如果去掉铁心,整个绕组形如一个“圆笼”,因此称为笼型绕组。为节约用铜和提高生产(Produce)率,小型笼型电机一般都用铸铝(Al)转子;对中、大型电机.由于铸铝质量不易保证,故采用铜条插入转子槽内、再在两端焊上端环的结构。笼型感应电机结构简单、制造方便,是一种经济、耐用的电机。所以应用极广。感应电机和变频电机
绕线型转子
绕线型转子的槽内嵌有用绝缘导线组成的三相绕组,绕组的三个出线端接
  到设置在转轴上的三个集电环上,再通过电刷引出.这种转子的特点是,可以在转子绕组中接人外加电阻,以改善电动机的起动和调速性能。
  与笼型转子相比较,绕线型转子结构稍复杂,价格稍贵,因此只在要求起动电流小、起动转矩大,或需要调遣的场合下使用。
感应电机状态
感应电机是利用电磁感应原理,通过定子的三相电流产生旋转磁场,并与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩,以进行能量转换。正常情况下,感应电机的转子转速总是略低或略高于旋转磁场的转速(同步转速),因此感应电机又称为“异步电机
”。
感应电机的负载发生变化时,转子的转速和转差率将随之而变化,使转子导体中的电动势、电流和电磁转矩发生相应的变化,以适应负载的需要。按照转差率的正负和大小,感应电机有电动机、发电机和电磁制动三种运行状态。
当转子转速低于旋转磁场的转速时(ns>n>0),转差率0若电机用原动机驱动,使转子转速高于旋转磁场转速(n>ns),则转差率s<0。高压电机高压电动机可用于驱动各种不同机械之用。如压缩机、水泵、破碎机、切削机床、运输机械及其它设备,供矿山、机械工业、石油化工工业、发电机等各种工业中作原动机用。此时转子导体中的感应电动势以及电流(Electron flow)的有功分量将与电动机状态时相反,因此电磁转矩的方向将与旋转磁场和转子转向两者相反,如图5—5b所示,即电磁转矩为制动性质的转矩。为使转子持续地以高于旋转磁场的转速旋转.原动机的驱动转矩必须克服制动的电磁转矩;此时转子从原动机输入机械功率,通过电磁感应由定于输出电功率,电机处于发电机状态。
  若由机械或其他外因使转子逆着旋转磁场方向旋转(n<0),则转差率s>1。

此时转子导体“切割”气隙磁场的相对速度方向与电动机状态时相同,故转子导体中的感应电动势和电流的有功分量与电动机状态时同方向,电磁转矩方向亦与图5—5a中相同。但由于转子转向改变,故对转子而言,此电磁转矩表现为制动转矩。此时电机处于电磁制动状态,它一方面从外界输入机械功率,同时又从电网吸取电功率,两者都变成电机内部的损耗。感应电机和变频电机
2、变频电机
采用“专用变频感应电动机+变频器(Variable-frequency Drive)”的交流调速方式,使机械自动化程度和生产(Produce)效率大为提高。设备小型化、增加舒适性,目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。变频电机试验一般需要采用变频器供电,由于变频器输出频率具有较宽的变化范围,且输出的PWM波含有丰富的谐波,传统的互感器及功率计已经不能满足试验的测量需要,应该采用变频功率分析仪及变频功率变送器等。
变频马达是指在标准环境条件下,以100%额定负载在10%~100%额定速度范围内连续运行,温升不会超过该电机标定容许值的电机。
变频电机主要特点
变频专用电动机具有如下特点:
B级温升设计,F级绝缘制造。采用高分子绝缘材料及真空压力浸漆制造工艺以及采用特殊的绝缘结构,使电气绕组采用绝缘耐压及机械强度有很大提高,足以胜任马达之高速运转及抵抗变频器(Variable-frequency Drive)高频电流冲击以及电压对绝缘之破坏。
平衡质量高,震动等级为R级(降振级)机械零部件加工精度高,并采用专用高精度轴承,可以高速运转。
强制通风散热系统,全部采用进口轴流风机超静音、高寿命,强劲风力。高压电机指额定电压在1000V以上电动机。常使用的是6000V和10000V电压,由于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。高压电机分为:高压同步电机;高压异步电机;高压异步绕线式电动机;高压鼠笼型电机等。保障马达在任何转速下,得到有效散热,可实现高速或低速长期运行。
经AMCAD软件设计的YP系列电机,与传统变频电机相比较,具备更宽广的调速范围和更高的设计质量,经特殊的磁场设计,进一步抑制高次谐波磁场,以满足宽频、节能和低噪音的设计指标。具有宽范围恒转矩与功率调速特性,调速平稳,无转矩脉动。
与各类变频器均具有良好的参数匹配,配合矢量控制,可实现零转速全转矩、低频大力矩与高精度转速控制、位置控制及快速动态响应控制。YP系列变频专用马达可配制刹车器,编码器供货,这样即可获得精准停车,和通过转速闭环控制实现高精度速度控制。
采用“减速机+变频专用电机+编码器+变频器”实现超低速无级调速的精准控制。YP系列变频专用电机通用性好,其安装尺寸符合IEC标准,与一般标准型电机具备可互换性。
感应电机

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