變頻器應(yīng)用技術(shù) 課件 1.1.1能正確識讀電動(dòng)機(jī)銘牌

1.1.1 能正確識讀電動(dòng)機(jī)銘牌目錄三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)核心概念電動(dòng)機(jī)銘牌——電動(dòng)機(jī)的銘牌是電動(dòng)機(jī)的“身份證”，從銘牌參數(shù)中可以讀取電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)，從而獲知電動(dòng)機(jī)的基本性能和使用場合。無論是選購電動(dòng)機(jī)、安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)還是維修電動(dòng)機(jī)，都需要我們能夠讀懂電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)。1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基本知識——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子定子繞組：是定子中的電路部分，為對稱地安放在定子鐵心上的三相繞組（空間互成120°），其作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。定子鐵心是磁路部分。定子鐵心由硅鋼片疊壓而成，目的是減少磁路中的鐵損耗。機(jī)座一般由鑄鐵鑄成，其作用主要是用來固定定子鐵心，另外也是通風(fēng)和散熱的需要?；局R——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子鐵心上有開槽，各槽內(nèi)嵌有銅條或鑄鋁的導(dǎo)條。鐵心兩端有兩個(gè)端環(huán)，由端環(huán)將銅條或鑄鋁導(dǎo)條短接，構(gòu)成多相星形接法。若去掉鐵心，轉(zhuǎn)子繞組的形狀像一個(gè)鼠籠，因此得名。基本知識——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)繞線式轉(zhuǎn)子接成Y型的三相繞組通過滑環(huán)和電刷與外電路聯(lián)接，便于串入電阻改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能?；局R——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理WVUit1.當(dāng)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子接三相電源時(shí)，在氣隙中產(chǎn)生以同步速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生基本知識——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理UVW~U1W2V1U2W1V2NSe2,i2ffT,nn12.旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。轉(zhuǎn)子繞組自行閉合，轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電流。3.轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受力，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。1.當(dāng)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子接三相電源時(shí)，在氣隙中產(chǎn)生以同步速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場?；局R——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.在三相對稱繞組中通入三相對稱的電流會(huì)在氣隙中形成旋轉(zhuǎn)磁場。2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步速）:3.改變通入電流的相序（對調(diào)任意兩根電源線）就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。電源頻率電機(jī)的極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的速度基本知識——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

轉(zhuǎn)差率基本知識——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理3.三相交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

三相異步電動(dòng)機(jī)的功率傳遞基本知識——三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性曲線基本知識——三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

機(jī)械特性A:

同步運(yùn)行點(diǎn)（理想空載）n=n0，S=0，T=0D:

額定運(yùn)行點(diǎn)n=n0，S=SN，T=TNB:

最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)

（拐點(diǎn)）C:

起動(dòng)點(diǎn)臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩固有機(jī)械特性基本知識——三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性4.電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)產(chǎn)品型號參數(shù)產(chǎn)品代號電動(dòng)機(jī)類型代號普通異步電動(dòng)機(jī)Y變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)YVF電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)代號A：增安型B：隔爆型ZY：正壓型W：無火花型設(shè)計(jì)序號勵(lì)磁方式代號基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)產(chǎn)品型號參數(shù)規(guī)格代號中心高（單位mm）機(jī)座長度（字母代號）鐵芯長度（數(shù)字代號）極對例：Y132S-4中心高132mm短機(jī)座4個(gè)磁極基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)產(chǎn)品型號參數(shù)特殊環(huán)境代號在高原、艦船、高腐蝕等特殊應(yīng)用環(huán)境中使用的電機(jī)需要針對環(huán)境條件進(jìn)行專門的優(yōu)化，這類電機(jī)的產(chǎn)品型號中就需要加上用字母表示的特殊環(huán)境代號。例：“G”表示高原環(huán)境“H”表示船（海）用環(huán)境額定電氣參數(shù)

基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)額定電氣參數(shù)

思考：左圖異步電動(dòng)機(jī)銘牌，額定電壓為220/380V分別對應(yīng)星形和三角形哪種接法對應(yīng)？額定電流2.69A和1.56A分別與哪種接法對應(yīng)？基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)額定機(jī)械參數(shù)

基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)額定機(jī)械參數(shù)

基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)額定機(jī)械參數(shù)

基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)額定機(jī)械參數(shù)

基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)電機(jī)的防護(hù)等級電機(jī)的防護(hù)等級防護(hù)等級是對電動(dòng)機(jī)防塵、防潮和防外物能力的分級。防護(hù)等級由防護(hù)等級的表征字母IP以及兩位防護(hù)等級表征數(shù)字組成IPXX外殼對人和殼內(nèi)部件提供的防護(hù)等級(0~6)由于外殼進(jìn)水而引起有害影響的防護(hù)等級(0~8)基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)電機(jī)的防護(hù)等級可防止大于1mm的固體異物進(jìn)入電機(jī)可防濺水引起的有害影響IP44查一查防護(hù)等級IPXX中，第一位0~6級分別代表什么含義，第二位0~8分別代表什么含義？基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)電動(dòng)機(jī)的絕緣等級對于一般電機(jī)，在規(guī)定絕緣等級的運(yùn)行條件下，使用期限約為20年，電機(jī)運(yùn)行溫度每增加10℃，絕緣壽命減半。耐熱等級AEBFHC極限溫度（絕緣材料）105℃120℃130℃155℃180℃>180℃環(huán)境溫度為40℃時(shí)的允許溫升（外殼溫度）55℃65℃75℃80℃100℃125℃基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)電動(dòng)機(jī)的工作制工作制表明了電動(dòng)機(jī)在額定情況下的運(yùn)行狀態(tài)。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，在電機(jī)銘牌上可標(biāo)注的電機(jī)工作制有S1~S10共10種，根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)間長短可以歸納為三類：1）連續(xù)工作制。在這種工作制下，電動(dòng)機(jī)可以在額定電壓下持續(xù)運(yùn)行；2）周期工作制。在這種工作制下，電動(dòng)機(jī)在額定條件下只能斷續(xù)運(yùn)行，在一個(gè)周期里運(yùn)行一段時(shí)間，停止一段時(shí)間；3）短時(shí)工作制。在這種工作之下，電動(dòng)機(jī)在額定條件下只能在限定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，工作時(shí)間短，停止時(shí)間長。S1工作制：電動(dòng)機(jī)可以在銘牌額定參數(shù)條件下長時(shí)間運(yùn)行基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)電動(dòng)機(jī)的接法一般籠型三相異步電動(dòng)機(jī)的接線盒中有6根引出線，其中U1、V1和W1分別為一相繞組的始端，U2、V2和W2分別為對應(yīng)相繞組的末端。（a）星形接法

（b）三角形接法基本知識——電動(dòng)機(jī)銘牌的機(jī)電參數(shù)5.變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速電機(jī)是指可以在變頻器的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負(fù)載的需求變化的專用電機(jī)?；局R——變頻調(diào)速電機(jī)普通電機(jī)是根據(jù)市電的頻率和相應(yīng)的功率設(shè)計(jì)的，只有在額定的情況下才能穩(wěn)定運(yùn)行。變頻電機(jī)就不同了，變頻電機(jī)要克服低頻時(shí)的過熱與振動(dòng)變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題1.電動(dòng)機(jī)的效率和溫升的問題

高次諧波使電機(jī)損耗增加，額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小。2.電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問題變頻調(diào)速方式下，定子繞組要承受電壓的瞬間跳變，對匝間絕緣要求嚴(yán)格，電動(dòng)機(jī)的對地絕緣會(huì)在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。3.諧波電磁噪聲與振動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種諧波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的固有振動(dòng)頻率，容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲?；局R——變頻調(diào)速電機(jī)變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題4.電動(dòng)機(jī)對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力采用變頻器供電為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了條件，因而電動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題。5.低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問題電源頻率較低時(shí)，電源中高次諧波所引起的損耗較大。普通異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速降低時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小，致使電動(dòng)機(jī)的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出?；局R——變頻調(diào)速電機(jī)變頻調(diào)速電機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動(dòng)機(jī)對非正弦波電源的適應(yīng)能力1.電磁設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1）盡可能減小轉(zhuǎn)子和定子電阻，減少銅耗（2）為抑制高次諧波，適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)電感（3）主磁路設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1）絕緣等級一般為F級或更高（2）盡量提高固有頻率，避免共振（3）采用獨(dú)立風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻（4）加強(qiáng)軸承絕緣，減小軸電流（5）耐高溫潤滑脂

基本知識——變頻調(diào)速電機(jī)6.永磁同步電動(dòng)機(jī)基本知識——永磁同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速始終與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相同的一類電動(dòng)機(jī)。永磁同步電動(dòng)機(jī)——轉(zhuǎn)子使用永磁材料，目前多使用釹鐵硼等稀土材料。1.高起動(dòng)力矩，高過載能力

稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩和過載能力均比三相異步電動(dòng)機(jī)高出一個(gè)功率等級，最大起動(dòng)力矩與額定力矩之比可達(dá)3.6倍，而一般異步電動(dòng)機(jī)僅有1.6倍。2.運(yùn)行效率高，節(jié)能效果明顯①無滑差，無轉(zhuǎn)子銅損、鐵損；②功率因數(shù)高，接近于1；③定子電流小，銅耗小，效率高；④鐵耗及其他雜散損耗小；3.控制精度高，調(diào)速范圍寬

同步電動(dòng)機(jī)的變頻器控制系統(tǒng)無需采用閉環(huán)控制，就可保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速精度達(dá)到0.1～0.01%。如果采用高精度變頻器，在開環(huán)控制的情況下，就能達(dá)到0.01%的調(diào)速精度，且調(diào)速范圍可達(dá)100%。

稀土永磁同步電機(jī)特點(diǎn)

基本知識—