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电源电压和频率对异步电机发热的影响

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发表于 2015-2-6 10:01:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
电源电压和频率对异步电机发热的影响
假定负载不变的情况下,电源电压和频率的改变对电机的影响是怎样的呢?
想量化的了解一下,目前只了解一些基本的知识,
比如电压的降低会显著影响转矩,使转矩降低很多,转速会下降,转差率增大,从而转子的电流升高和功率因数下降,电机发热。
降低频率的话,比较明显的是理想空载转速会下降,其他的理解的就比较混乱了,一般变频器为了保证转矩是在压频比一定的情况下变频的,如果保证电压稳定而频率降低的话,影响如何呢?我只能想到转子感抗降低,功率因数降低,转速应该会降低,从而转差率升高。。。
假设电机工作在额定状态,电压和频率的变化如何量化到对等效功率上,从而影响发热的?
有哪位大侠有这方面的资料能量化的解释一下吗?十分感谢!
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发表于 2015-2-6 15:19:55 | 显示全部楼层
看你留言了,这类经典问题现在大概不会有谁解答,因为都是理论的东西,现在没有人玩这个,你这个问题,几句话没法讲清楚,给你说说以前是如何精确计算的,

以前没有什么计算机,都是手工计算,计算热量,是采用‘等效累计法’,就是把过程分成若干段,在段内计算,每个段都可以套用电机的经典公式,

举例说,启动阶段,因为没有反电势,电流非常大,这时转矩也不大,发热非常大,发热与电流平方成正比,你用电机转子的惯量再叠加负载惯量,就可以取得角加速度,对应这个,就可以计算你那个分段的反电势,计算当前电流,计算热量,再分段累计,

过程就这个过程,前提是你深刻理解电机设计,没有这个过程,基本没辙,

现在电机厂有模拟软件,都是国外公司编写的,他们买来用,计算这个过程,你可以找他们要这个软件,就可以计算机来解算,跟你手工算是一样的,精度高10%,,
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 楼主| 发表于 2015-2-6 15:36:21 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-2-6 15:19
看你留言了,这类经典问题现在大概不会有谁解答,因为都是理论的东西,现在没有人玩这个,你这个问题,几句 ...

感谢大侠的热情和解答,我只是看书看到这块想和人讨论一下,并不是应用,您的解答我得消化一下,再次感谢
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 楼主| 发表于 2015-2-6 15:37:02 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-2-6 15:19
看你留言了,这类经典问题现在大概不会有谁解答,因为都是理论的东西,现在没有人玩这个,你这个问题,几句 ...

感谢大侠的热情和解答,我只是看书看到这块想和人讨论一下,并不是应用,您的解答我得消化一下,再次感谢
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 楼主| 发表于 2015-2-7 12:11:59 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-2-6 15:19
看你留言了,这类经典问题现在大概不会有谁解答,因为都是理论的东西,现在没有人玩这个,你这个问题,几句 ...

可不可以这样理解呢,先把电机的运行过程分为启动阶段,稳定阶段和制动阶段,然后对每阶段再细分,比如启动阶段,根据电机和负载的机械特性,可以计算出相应转速下的动态转矩Td,再据转动惯量算出角加速度,把从0到稳态转速ns分成若干段,n1,n2,n3等等,然后算出每段的过程时间t1,t2...等,再据P=Tn/9550算出每段平均功率和功,再累加得出总的启动阶段的输出功,而发热量是输入功减输出功,
另一方面热量是由以下部分组成,定子的铜损,铁损,转子的铜损和铁损,再加机械损耗,从这方面考量的话,已大大超出我的理解范畴了,无论是电流的变化规律还是涡流,磁滞损耗都没办法理清楚。。。
不知道我的以上理解是否妥当
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发表于 2015-4-12 21:20:50 | 显示全部楼层
变频器如果无平波电抗器,谐波含量最大可至30%以上。
谐波大也会发热,主要杂散耗增加,在不考虑变频器谐波的问题下:
结论:电压降低,温升上升;频率降低,温升上升。
1、当频率不变,电压降低时,定子磁通降低,电机额定转矩下降,铜耗增加,温升升高。
2、当电压不变,频率降低时,定子磁通增加,磁通容易过饱和,铁耗增加,温升升高。
注意:电机最大转矩与电压的平方成正比,所以降压太多会造成,电机无法带动负载工作。
至于量化,就要是工厂的电磁程序来进行计算,将这些点的损耗进行热负荷这算,即可得出,
如果仅仅是使用电机,不需要太精确的值,可是使用商用软件,例如MotorSolve分工作段计算。
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