普通异步电动机变频运行的缺陷及对策No.11.2011北京电力高等专科学校学报Bei激ngElectricPowerCollege电力系统咽普通异步电动机变频运行的缺陷及对策张正文(中国铝业山东分公司热电厂,山东淄博255051)摘要:介绍普通异步电动机变频运行缺陷产生原因,针对缺陷制定对策,提出以电动机可靠性为基础的变频理念.关键词:电动机;散热;绝缘;轴电流:TM5文献标识码:A:1009—0118I2011)11—0019—01一,引言电厂普通异步电动机(以下简称电动机),大部分为工频运行.电动机拖动的风机,水泵等通过调节机械档板,风门来控制流量,调节效率低,耗能高.电动机设计时通常留有裕量,而变频技术的高速发展,都为电动机变频运行提供了条件.二,电动机变频运行的优点通过变频改变电动机转速来调节负荷.避免机械调节能量损耗.节电20%一30%.南变频起动的负荷曲线知,电动机启动到运行状态,电流不超过额定,解决了启动时大电流冲击.三,电动机变频运行的缺点电动机恒频恒压设计,主要性能是过载能力,启动性能,效率和功率因数,不适应变频调速.目前中小型变频器,采用PWM控制,载波频率高,产生的高次谐波对电动机影响大,待解决的问题如下:(一)电动机的效率和冷却问题高次谐波引起电动机铜耗,铁耗增加,转子铜耗,集肤效应产生的附加铜耗使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小.冷却风量与转速的次方成正比.电动机运行在变频非正弦电源条件下.温升增加10%一20%.难以实现额定输出.(二)电动机绝缘强度问题高次谐波使定子绕组承受高的电压上升率,相l当于对电动机施加高陡度的冲击电压,影响匝间绝缘.变频器产生的矩形斩波电压叠加至运行电压,威胁电动机对地绝缘,反复冲击下加速绝缘老化.(三)轴承电流问题分布电容和高频脉冲输人电压的激励作用,电动机轴上形成耦合共模电压,大小与耦合电容参数及脉冲电压变化速度和幅值有关;磁路不对称也会产生轴电压;轴电压与轴承结构有着直接关系.轴电压在轴承内充放电使轴承在短期内损坏,缩短电动机使用寿命.四,对策(一)抑制高次谐波措施增加电动机的电感.一是在绕组串接大容量电抗器构成正弦波滤波器,逆变器输出的脉冲电压滤波后变为完全的正弦波电压,但是电抗器的功率损耗大,体积大,造价高,一般不采用.二是在绕组串接小容量电感抑制电流快速变化,相间设置RC滤波吸收电压高次谐波,但不能完全消除,电动机绝缘仍有老化的趋势.(二)加强电动机散热措施一是水冷却,有效地散发电动机热量.定子散热明显,转子辐射散热效果不明显,造价高,工艺麻烦,一般不采用.二是电动机强迫通风冷却,散热风扇采用独立的电动机驱动,结构简单.(j)防止轴承电流措施超过100KW电动机采用新型绝缘轴承替换普通轴承.并用耐高温润滑脂补偿轴承温升.五,结论电动机变频运行要对电动机容量裕量,绝缘等级,散热等论证,确定是否满足电动机安全稳定运行,不要单方面为求节能,盲目进行,以免牺牲电动机运行可靠性.电动机变频运行一般在E级及以上绝缘的中小容量电动机上应用,并要降低功率15%,以免过热损坏电动机.《北京电力高等专科学校学报》投稿须知《北京电力高等专科学校学报》杂志,国家级正式期刊.国家电力公司主管,北京电力高等专科学校主办,具有国家统一刊号(国内刊号:CN11—4081/N,国际刊号:ISSN1009一O118),全国公开发行.本刊分社会科学版和自然科学版二个版本,分别从不同的领域展示我国各门学科的发展最新方向.投稿须知:1,论文要求选题新颖,内容健康,观点鲜明,资料真实,具有较强说服力和实用性.2,本刊投稿请一律用电子稿件必须采用word格式,题目下方请注明作者姓名,单位,邮政编码,联系电话.每篇论文要求必须注明:摘要,关键词.3,论文字数要求:社会科学版4500字(二个版面)为宜,自然科学版3000字(一个版面,大16K)为宜,并依次类推.咨询电话:(010)8693l100作者简介:张正文(1979一),男,山东临朐人,电气工程师,研究方向:电厂电气技术.19