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三相异步电机87HZ超频运行注意事项

发布时间:2021年10月15日   阅读:273  

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变频器的出现是电机控制的革命,从此淘汰了很多直流电机、双速电机、机械调速机构。而随着社会的飞速发展,运动设备已经不满足普通的速度节奏,要求更快更稳的运行、高速低速都能游刃有余。于是伺服电机就大展身手。但并不是所有的场合都能承受伺服的高贵,于是87HZ基频,100HZ基频,120HZ基频开环运动这样的应用就越来越广泛。

一:理解电机220V△/380V Y【或230/400V】 供电为什么效果一样?

220V△/380V Y/50HZ的电机,在220V角接供电和380V星接供电时,性能没区别,只是线电流值不一样。角接时线电压220=相电压220V。

星接时线电压380V=根号3倍的相电压220V,因为两相间存在120°相位差,向量差是220V。(向量不仅有大小而且有方向,不能仅考虑数量)


二:87HZ基频恒扭矩是如何实现的?

这是一个相对复杂的解释。通俗来说:高端电机从电机娃娃生下来那天,它就有这个能力,只是当年它比较低调,没有变频器带它起飞。

大家都理解50HZ以下电机恒扭矩(U/f=恒值调速),50HZ以上电机恒功率(f上升,U不变)。为什么50HZ以上电机恒功率?因为变频器供电电压到顶,无法进一步提升所以电机跑向了弱磁状态。

400/50HZ=40V/5HZ,5-50HZ(保证冷却)恒定扭矩运行。50HZ以上时,400V的电网电压升不上去了(变频器不能升压),仅提高了供电频率,于是磁场衰弱、铁损升高,电机扭矩直线下降。

如果想保证87HZ恒扭矩,那么这么办:

买一台230V△/400V Y/50HZ的电机(或220/380V),电机接成△接法设置成87HZ基频。此时23V/5HZ=230/50HZ=400V/87HZ(电机磁通恒定),于是5-87HZ愉快的走上了恒扭矩道路(保证冷却)。

至于电机100HZ、120HZ运行也是同样道理,电压跟不上频率的提升,就会进入弱磁,力矩衰减状态。电压能成比例上升则相对能保证恒扭矩。

二:举个例子

我们买了一台四极4Kw的电机230△/400V Y/50HZ,额定扭矩=26Nm。当我们采用角接接法设置成400V△/87HZ(230V/50HZ)时额定扭矩仍然=26Nm。但此时因为转速的提高,实际功率已经是4Kw x (400/230)=6.9Kw。因此87HZ恒扭矩运行的驱动器功率不能按铭牌的4Kw,必须参考6.9Kw选择(变频器至少7.5Kw)。

三:应用场合

汽车输送线(高速滚床、工艺线、调整线等),物流输送线,堆垛机,EMS/AGV,行车行走等等。

四:优势

增大了高低速范围、电机超功率发挥节省电机费用。

重要的事情说三遍:省钱、省钱、省钱。

五:注意事项

1,电机只能采购230/400V或220/380V,因为变频器输出电压不允许超过电网电压。

如果电机是400/690V/50HZ,恒扭矩87HZ时变频器需输出690V,电网达不到这个电压,即使能达到这电压,标准电机绕组690V电压过高绝缘也不行。

2,电机频率的提高必然导致噪音的升高,介意噪音慎用。

3,允许时我们建议电机提高一个功率档使用,而不是提高1.732倍使用,即:4Kw在87HZ时当做5.5Kw使用;

4,这种使用方式不是所有电机供应商都允许,这要求电机绕组有更好的绝缘和耐压要求,设计前和供应商确认好。

5,这种操作方式一般不具备连续可操作性,通常使用于频繁起停的高速工位。连续运行时有可能导致减速机油温过高、缩短电机轴承寿命等问题(连续运行时需进一步校核)。


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