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高压电机和低压电机的特点及选择

高压电机和低压电机的特点及选择
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高压电机和低压电机的特点及选择
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编辑时间 : 2020-06-02

  

  高压电机和低压电机各有优缺点。他们各自的优点和缺点是什么?

  高压电机:

  高压电机的电压在1000伏以上,常用的有6300伏和10000伏,电机功率与电压和电流的乘积成正比,所以低压电机功率会有一定程度的增加(如300千瓦/380伏),电流会受到导体允许承载能力的限制,很难使其变大或成本过高。有必要通过增加电压来实现高功率输出。

  其优点是功率大,抗冲击性强。电流很低。

  缺点是:绕组成本相对较高,相关绝缘材料的成本也会相应增加;对使用环境的要求远远高于对低压电机的要求。绝缘处理过程更困难,工时成本更高,电机制造周期更长。由于惯性大,很难启动和刹车。

  控制装置取决于实际模式:电机容量远小于电源容量,可在1000千瓦以下直接启动,嘉兴废旧电机回收此时冲击电流为额定值的3-6倍。为了防止冲击电流过大,大型电动机必须考虑降低起动电流的起动方法:串联电抗起动、变频起动、液力偶合器起动等方法。有复杂性和简单性,价格差异很大。由于高压和大电流的影响,电机制造必须满足过电压的要求,绝缘水平必须足够高。

  液压耦合器

  在电机轴和负载轴之间增加一个叶轮,以调节叶轮之间的液体(通常是油)压力,从而达到调节负载转速的目的。这种速度调节方法实际上是一种滑动功耗方法。其主要缺点是,随着速度的降低,效率变得越来越低,电机需要与负载断开以进行安装和维护工作,并且轴密封件、轴承和其他部件需要在一段时间后更换。场地一般比较脏,说明设备档次低,属于淘汰技术。对速度调节技术感兴趣的早期制造商要么一开始没有高压速度调节技术可供选择,要么考虑到成本因素,对液压耦合器有一些应用。如自来水公司的水泵、电厂的锅炉给水泵和引风机、钢厂的除尘风机等。现在,一些旧设备已经在改造中逐渐被高压变频所取代。


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  高低频转换器

  变频器为低压变频器,利用输入降压变压器和输出升压变压器实现与高压电网和电机的接口。这是高压变频技术不成熟时的过渡技术。由于低压逆变器的电压低,电流不能无限上升,这限制了逆变器的容量。由于输出变压器的存在,系统的效率降低,占地面积增加。此外,输出变压器的磁耦合能力在低频时减弱,这削弱了变频器在启动时的负载能力。电网的谐波很大。如果采用12脉波整流,可以降低谐波,但不能满足对谐波的严格要求。当输出变压器提升电压时,变频器产生的dv/dt同样被放大。必须安装适用于普通电机的过滤器,否则会发生电晕放电和绝缘损坏。如果使用特殊的变频电机,这种情况是可以避免的,但它不如高低变频电机好。高低频转换器

  变频器是一种低压变频器。输入侧采用变压器将高压变为低压。高压电机被一种特殊的低压电机取代。电机的电压水平是变化的,没有统一的标准。由于采用了低压变频器,该方法的容量相对较小,电网侧的谐波相对较大。嘉兴高频主轴电机维修可以采用12脉冲整流来降低谐波,但不能满足对谐波的严格要求。变频器发生故障时,电机无法投入工频电网运行,在某些不能停机的场合使用会出现问题。此外,电机和电缆应更换,工作量相对较大。串级调速变频器将异步电动机的部分转子能量回馈给电网,从而改变转子转差率实现调速。这种调速方法采用可控硅技术,需要绕线式异步电动机。然而,鼠笼式异步电动机现在在工业领域几乎被采用,因此更换电动机非常麻烦。这种调速方式的调速范围一般在70%-95%左右,调速范围较窄。可控硅整流技术容易对电网造成谐波污染。随着转速的降低,电网侧的功率因数也变低,需要采取措施进行补偿。其优点是变频部分容量小,成本略低于其他高压交流变频调速技术。这种调速方法有一种变化形式,即内部反馈调速系统,省略了逆变器部分的变压器,而直接将反馈绕组制作在定子绕组中。这种方法需要更换电机,其他方面的性能类似于串级调速。串级调速电机受转子滑环的影响,不能达到很高的功率。滑环维护也是一项繁重的工作。它们在七八十年代属于落后技术,工业应用越来越少。

  电流源直流高压逆变器

  在这种变频器中,输入侧使用可控硅整流器,使用电感储能,逆变器侧使用SGCT作为开关元件,这是一种传统的两级结构。由于器件的耐压水平有限,多个器件必须串联连接。设备串联是一项非常复杂的工程应用技术。理论上,可靠性很低,但是一些公司可以把它做成产品。由于输出端只有两个电平,电机会受到较大的dv/dt影响,因此必须使用输出滤波器。电网侧的多脉冲整流器是可选的,用户需要要求自己的工厂条件。这种逆变器的主要优点是,它可以将负载的惯性能量反馈给电网,而无需额外的电路。电流源逆变器的主要缺点是电网侧功率因数低,谐波大,且随工况变化而变化,不易补偿。

  电压源型三电平逆变器

  逆变器采用二极管整流、电容储能、IGBT或IGCT逆变器。三电平逆变器使用二极管箝位来解决两个器件串联的问题,这在技术上比两个器件直接串联更容易。同时,增加一个输出电平,使输出波形优于两个电平。这种转换器的主要问题是,由于采用高压器件,输出端的dv/dt仍然比较严重,这就需要采用输出滤波器。由于设备耐压水平的限制,最大电压只能为4160伏。为了满足6KV和10KV电网的需要,更换电机是一种方法,但在故障发生时绕过电网更麻烦。对于6KV电动机,还有一种替代方法,即把星形连接方式改为角形连接方式,使电动机的电压变为3KV。这种做法使电机的循环损耗上升。中国曾发生过烧毁发动机的案例,这可能与此有关。其他公司使用这种变频器实现高低模式,使容量比原来的低压变频器大,但高低模式的问题仍然存在。低压电机:

  结构简单,运行可靠,频率高,制造、使用和维护方便,工作特性好。低压电机分为交流异步电机和DC电机。

  交流异步电动机分为三相和单相:三相异步电动机,主要由电力驱动,设备负荷重。

  DC电机主要用于窑体的DC传动。

  绕组类型:定子、转子、铁芯、端差、接线盒、集电环、风扇或串联频率传感器。

  工作原理:交流异步电机的三相对称定子绕组馈入对称三相交流电机时,嘉兴电磁吸盘维修或产生同步转数为n且相同转数的磁场。当电机刚刚通电且电机尚未开始旋转时,静止转子在扭矩的作用下沿磁场旋转方向旋转。转子总是随着旋转磁场的旋转速度N2 <n旋转,所以这种交流电机被称为异步电机,只称为感应电机。

  三相异步电动机的主要类型、用途和特点;

  类型:鼠笼式异步电动机:用途和特点大多数设备都使用这种电动机,易于维护。

  卷绕异步电动机:用途及特点、行车、堆取料机行走、篦冷机熟料破碎等。启动扭矩大;

  变频高速异步电动机:用途及特点、堆取料机、带式输送机、皮带秤、分级机等的高速化。设定在一定的速度,并节约能源;

  转矩异步电动机:侧取料装置的电缆线圈被驱动,其特点是转矩负载恒定。

  电磁制动异步电动机:主要用于圆形堆场堆取料机的旋转拖动。


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