浅谈恒转矩变频调速电机设计特点

浅谈恒转矩变频调速电机设计特点
王 文 良 ，赵 纯 禹
（． １ 佳木斯 电机 股份有 限公 司 ， 黑龙 江 佳木斯 １４ ０ ； ． 油锦西 石化 分公 司 ， ５０ ２ ２中石 辽宁 锦西 １５０ ） ２０ １
【 摘
要】 在 交流调速 系 中， 电机 由变频器供 电 ， 统 变频 这使得 其运行条件发 生了很大的改变。针对 变频 器供 电的
速 系统 ， 的取值 对 系统性 能有 着重 大影响 ， 它 因此设计 时应 根据 控制装 置 和电机两 者析 ， 总体角度 确定 。 从
３ 恒 转矩 变频 电机 电磁 设计 及结构 设计 特点
３１ 正确选择 电磁 负荷 降低损耗 提 高效 率 减 小温升 ．
变频 电动机 的 电磁 负荷 是在 常规 电机设计 的范 围 内选取 。为 了控制 由于谐 波磁 通 引起 的磁路 饱 和 ， 特 别 是 当运行 在 低速 时 采用 不 同压 频 比 ， 有 可 能造成 更 磁路 的饱 和 。另外 ， 频率 比较高 时 ， 在 降低磁通 密度 可 降低 齿 、 的铁耗 ， 有利 于 电磁 噪声 的降低 。适 当控 轭 也
电机槽 形 的选 择不 再 受起 动转 矩 的影 响 ， 是变 为 主 而 要 基于漏抗 的考虑 ；） ３ 在运行 中保持 转子磁 通不变 时 ， 电机 的机械 特 性是 一 条直 线 ， 存在 最 大转 矩倍 数对 不 设 计 中漏 抗 取值 的限 制 ； ） ４ 电机 的技术 参 数 、 济 指 经
升变高 ； 谐波磁动势与转子谐波电流合成又产生恒定 的谐 波 电磁 转矩 和 振 动 的谐 波 电磁 转 矩 ， 定谐 波 电 恒 磁转 矩 的影 响 可 以忽 略 ， 动谐 波 电磁 转 矩会 使 电动 振
数 是 过载 能力 、 动性 能 、 定点 的效率 和 功率 因数 。 起 额 而对 于变 频 电机 ， 其设 计必 须与逆 变器 、 机械 传动装 置 相 匹配 共 同满 足传 动 系统 的机械 特性 ， 如何 从调 速 系
业电动机生产商重视。 具有恒转矩负载特性结构的变
频 调速 的 目的主要 是节 能 调速 ， 变频 调 速控 制 方式 其
变器 性 能 的要求 ， 系统 的角 度对 变频 电机 的设 计 和 从
与传 统异 步 电机 相 比 ， 一般 变频 电机设 计有如 下特 点 ：
１ 电机的额定 值 、 ） 电压 、 率及 效率值的选定 ， 频
应 从 系统 最 优 的原 则 来 确 定 ， 受 工 频 电 网 的 限制 ； 不 ２ ）变频 电机可 以通 过 变压 变 频 的方 式 使 电 机在 恒 定
随 着 电力 电子 技术 的 发展 ， 流 变频 调速 电机得 交
到了较快 的发展 ， 有逐 步取代 传统 调速 系统 的趋 势 ， 被 广 泛用 于矿 产 、 金 、 工 、 织 、 冶 化 纺 轻工 领 域 。 调 速 范 其 围宽 ， 制 精度 高 ， 控 定位 准 确 ， 市场 容 量大 的特 点 被专
统的总体性能指标 出发 ， 求得 电机与逆变器的最佳配 合， 是变频 电机设计的特点。设计理论依据交流电机 设 计理 论 ， 电 电源 的非 正 弦 以及全 调 速频 域 内达 到 供
满 意的综 合 品质 因数是 变频 电机设 计 中需要 着重注 意
的 两 个 问题 ， 计 中参 数 的 选 取 应 做 特 别 的 考 虑 ”。 设
标 的合理性 进行综 合分 机 的阻抗参 数影 响整个 变频调
变频 器 做 为供 电 电源 ， 电系 统 中 电压 除基 波外 不可 供
避免含 有高 次谐 波分量 ， 对外 表现 为非正 弦性 ， 波对 谐
电机的影响主要体现在磁路中的谐波磁势和电路 中的
谐 波 电流上 ， 同振 幅和频 率 的 电流 和磁 通谐 波 将 引 不 起 电动机定 子铜耗 、 转子 铜 （ ） 、 铝 耗 铁耗及 附加损 耗 的 增 加 ， 些 损 耗都 会 使 电动 机效 率 和功 率 因数 降 低 。 这 同时 ， 这些损 耗绝 大部分 转变 成热能 ， 导致 变频 电机温
转矩 下升 速 ， 不会 出现 高转 差频率 的运 行 ， 因此 电机 不 必 具有 工频 起 动性 能 ， 计 中不 受起 动性 能 的 限制 ， 设
研制进 行技术 探讨 。
１ 变频 器对 恒转 矩变频 电机 的影响 在 变频 电机 调 速控 制 系统 中 ， 采用 电力 电子 变压
第２ 卷 第４ 总第 １６ ５ 期（ １ 期）
Ｖｏ．５ Ｎ ． Ｓ １ ｏ４（ ＵＭ ．１ ） ２ Ｎｏ１ ６
机 械 管 理 开 发
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２ １年 ８ ００ 月
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比传统 用风 门或 阀 门调 节方式 节约 能量 ３ ％～０ 。 ０ ４％ 普通 电动机 都 是按 恒频 恒 压设 计 的 ， 于交 流调 对 速 系统 ， 调节 对象— — 三相 鼠笼异 步电动 机 ， 用常 若采 规设 计 的产 品 ， 可能 完全 适 应变 频 调速 的要 求 。这 不 无 疑会 影 响系统 的换 流性 能及 动态 指 标 ， 限制 了电机 的调 速 范 围和过 载 能力 ， 使 整个 系统 的调节 性 能不 并 能趋 于 一致 ， 终 将导 致机 组 容量 的增 加 和 经济 指标 最 的降低 。所 以 ， 必要 根据 交 流调 速 系统 的特 点 及逆 有
特 点， 出了设计异步电机 的设计理念 。 提
【 关键词】 变频调速电机； 变频器； 恒转矩 【 中图分类号】 Ｔ ０ Ｍ３２
０ 引 言
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】 １０—７Ｘ ２１）４０ ２— ２ ０ ３７３ （０００—０２０
Baidu Nhomakorabea
２ 恒转 矩变频 电机 性能参 数设计 特 点 对 普通 电动机 来 说 ， 在设 计 时 主要 考虑 的性 能 参