淺談變頻器供電條件下電動(dòng)機(jī)的溫升與對(duì)策
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傳感器安裝位置說明：
轉(zhuǎn)子：13（軸中心），14（軸伸側(cè)表面），15（風(fēng)扇側(cè)表面）；
定子繞組端部：1（軸伸側(cè)），10（風(fēng)扇側(cè)）；
定子鐵心槽部：17（軸伸側(cè)），4（風(fēng)扇側(cè)）；
殼內(nèi)空間氣隙：8（軸伸側(cè)），19（軸伸側(cè)靠近定子繞組），20（風(fēng)扇側(cè)）；電動(dòng)機(jī)殼體：6。
工頻正弦和變頻電源供電的情況下，每一個(gè)溫度點(diǎn)都測(cè)量大量的數(shù)據(jù)，由最小二乘法得到該點(diǎn)的溫度曲線。
圖2所示是滿載條件下，由變頻器和正弦電源分別供電時(shí)對(duì)應(yīng)各測(cè)量點(diǎn)的溫度曲線。圖3所示是變頻器供電電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷條件下的溫度曲線（工作頻率為50hz）。圖4所示是正弦波供電時(shí)不同負(fù)載條件下的溫度曲線圖。
顯而易見，在變頻器和正弦電源供電條件下，溫度曲線具有相同的上升趨勢(shì)。由變頻器諧波引起的附加溫升較大，定子側(cè)為7℃左右（位置1），轉(zhuǎn)子側(cè)大約為15℃（位置13）。對(duì)于結(jié)構(gòu)材料相似的其他容量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，上述結(jié)果同樣適用。另外，電動(dòng)機(jī)各部位溫度分布差異很大，定子端部繞組（位置1）的溫度低于定子中心（位置17）溫度，這是因?yàn)槎ㄗ佣瞬坷@組冷卻條件比較好；同時(shí)由于風(fēng)扇的冷卻作用，風(fēng)扇側(cè)的定子端部繞組（位置10）溫度和殼內(nèi)空間氣隙（位置20）溫度均低于相應(yīng)軸伸側(cè)的定子端部繞組（位置1）溫度和殼內(nèi)氣隙（位置8）溫度。由于熱量傳遞的復(fù)雜性以及冷卻條件的不一致，溫度和損耗的關(guān)系是非線性的。
對(duì)于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載而言，低速運(yùn)行時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，電動(dòng)機(jī)銅耗和發(fā)熱量降低，雖然低速時(shí)冷卻能力降低（如采用自冷式或自扇冷式），但電動(dòng)機(jī)溫升增大的不會(huì)太多。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載而言，低速運(yùn)行時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，電動(dòng)機(jī)銅耗和發(fā)熱量并不比高速運(yùn)行時(shí)小，而低速時(shí)冷卻能力卻降低了，因此電動(dòng)機(jī)溫升將會(huì)有較大的增大，使用時(shí)要特別注意。
表2給出了變頻器供電條件下y100i2-4型自扇冷式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)溫升的影響實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)。
評(píng)論