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中型变频电机
作者:高压电机_高压电动机生产厂家_高压电机厂家_山东西子电机 发布日期:2019-06-09 18:19

  

  
   文章根据变频马达电源的特点,分析(Analyse)了散下绕组、成型绕组和半成型绕组耐脉冲电压冲击功能、电气性能、制造难度、生产(Produce)利息及它对中型低压变频电动机的实用性和可靠性的影响。
中型(铁芯外径(外缘直径)Ф500Ф1000低压(380V1140V或1650V一般电动机输出功率都比较大。高压电机指额定电压在1000V以上的电动机。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。高压电机优点是功率大,承受冲击能力强;缺点是惯性大,启动和制动都困难通常电源由交流电网供给,电压稳定(解释:稳固安定;没有变动),波形基本为正弦波,谐波很少,除大气过电压或开关操作过电压等事故状态外,电动机正常运转期间很少受电压波动的冲击。其定子绕组型式,以前JBR和一些大电流曾采用成型线圈,早年380VJSJS2采用半成型线圈,近年来多采用散下线的迭绕或同心绕组。如380VY和Y2315-355380V690VIMJ315-450和ILA 8315-450等。而变频电机一般由逆变器供电,电压多含高脉冲高频(Induction Heating)率谐波,文章将着重讨论中型低压变频电动机的绕组形式。

  一、中型低压变频(frequency conversion)电动机电源的特点
一般变频(frequency conversion)电动机多采用晶体管逆变器供电,晶体管逆变器采用高频(Induction Heating)率脉冲,脉冲升降时间很短,从而在电机绕组中发生高电压谐波,电压脉冲峰值比规范额定电压高得多,因而线圈匝间和相间以及同相线圈间的电压应力可能非常高。有文献报导:380V电动机相间脉冲电压达1000V1100V相首线圈的脉冲电压达700V900V线圈间脉冲电压达650V900V500V电压的变频电动机的电压应力,相间脉冲电压达1,甚至几个月就出现损坏。
二)成型绕组
成型绕组一般是用扁线绕绕制,经涨型、整型、压型、包绝缘(insulated)等工序,一根扁线的截面积比散下绕组一根Φ1.5Φ1.6圆线的截面积大得多,因而导体的并绕根数也少得多,导线绝缘占槽面积少;扁线的4个圆角所空的面积比并绕多根圆线四角所空的面积少得多,槽的有效填充系数高。成型绕组扁线排列比散下绕组的圆线整齐,杜绝首匝碰末匝或隔匝相邻的现象,匝间绝缘容易保证,相首相尾线圈加强匝间绝缘也容易做到槽内上下层线圈和绕组端部的线圈之间和相间都有一定的间隙,绝缘容易保证。因此,成型绕组是提高变频电动机耐电压脉冲应力最好的绕组型式之一。
但是成型绕组的端部较长,用铜量多,电阻电抗大,铜耗大。与成型绕组配套的开口槽对气隙磁场的均匀(jūn yún)分布影响较大,使齿谐波幅值增大,附加铁耗高,电动机效率较低。开口槽的卡氏系数大,加大了有效气隙长度,导致功率因数不高,铁芯长,用铁量大。总之,电动机性能相对较差,制造利息较高。
三)半成型绕组配套半开口槽或小半开口槽
半成型绕组是指一个槽内每层一般并排放置两个半线圈,每半个线圈用扁线绕制,经涨型、整形、压型、定型(包扎固定或加包一层绝缘)等工序,主绝缘象散下线一样放置在槽内。

扁线并绕的根数也比圆线少得多,槽的有效填充系数也挺高,导线排列也很整齐,也没有首匝末匝相碰或隔匝相邻的现象,匝间绝缘得以保证,相首相末加强匝间绝缘也容易实现,上下层线圈和绕组端部以及相间也有一定间隙,完全可以提高变频电动机耐电压脉冲的能力。
半成型绕组端部较散下绕组长,但比成型绕组短,槽口宽度在壮半开口与开口槽之间,铁芯长也在两者之间,用铜量、用铁量、铜耗、铁耗、电动机效率(efficiency)、功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)因数和电动机制造利息也都在两面三刀者之间。

  三、结论
从以上对比分析(Analyse)得知,虽然成型绕组对提高耐电压脉冲应力最好甚至功能过剩,但其铜铁用量大、利息高。高压电机产生是由于电机功率与电压和电流的乘积成正比,因此低压电机功率增大到一定程度(如300KW/380V)电流受到导线的允许承受能力的限制就难以做大,或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。而散下绕组虽然制造利息低、电机性能较好,但存在耐电压脉冲功能缺乏的致命弱点,使电机可靠性差、寿命短。综合电动机性能、温升、生产难易程度、本钱、特别是耐电压脉冲的能力和可靠水平等方面,半成型绕组的功能综合对比不失为中型低压变频(frequency conversion)电动机的最佳选择。
实际生产(Produce)中,有些电动机生产商在额定电压690V额定频率(frequency)50HZ功率范围为1101400KWH355-560变频(frequency conversion)调速马达中,就采用半成型绕组,生产了许多规格,并取得了良好效果。
  

  

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