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变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范

发布时间:2023-03-21 作者:定制工业设计网 0

   大家好!今天让小编来大家介绍下关于变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

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变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范

一、变频电机的特殊设计

对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机(variable-frequency Motor),由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:
1) 尽可能的减小定子和转子电阻。
减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗。
2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。 在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:
1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。
3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。
5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000r/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范

二、高压变频器的系统组成和原理是什么?

高压变频器的系统组成和原理:

高压变频器为直接高-高结构,不需输出升压变压器,输出为单元串联移相式PWM方式,其主电路结构如图所示。

高压变频器具有运行稳定、调速范围广、输出波形正弦好、输入电流功率因数高、效率高等特点,对电网谐波污染小,总体谐波畸变THD小于4%,直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准,功率因数高,不必采用功率因数补偿装置,输出波形好,不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题,不必加输出滤波器,就可以使用普通的异步电机。

变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范

三、变频器外壳是什么材料

变频器的外壳材料多种多样,常见的有以下几种:
1. 铝合金外壳:具有较好的强度和耐腐蚀性能,适用于工业环境。
2. 塑料外壳:具有较好的绝缘性能,重量轻、成本低,适用于家用电器等领域。
3. 不锈钢外壳:具有较好的耐腐蚀性能,适用于化学、海洋等恶劣环境。
4. 碳钢外壳:具有较好的强度和韧性,适用于一些高强度要求的场合。
5. 机箱铝板外壳:采用散热板冷却技术,具有良好的散热效果,适用于高功率变频器。
6. 钢化玻璃外壳:具有高度透明度和硬度,适用于展示型变频器。
因此,变频器外壳材料的选择主要取决于应用场景以及需求。

四、变频器工作原理图

1、变频器的主回路
????电压型变频器主电路包括:整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分组,交-直-交型变频器结构见附图1
1)整流电路:?VD1~VD6组成三相不可控整流桥,220V系列采用单相全波整流桥电路;380V系列采用桥式全波整流电路。
2)中间滤波电路:整流后的电压为脉动电压,必须加以滤波;滤波电容CF除滤波作用外,还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰、提高功率因素,由于该大电容储存能量,在断电的短时间内电容两端存在高压电,因而要在电容充分放电后才可进行操作。
3)限流电路:由于储能电容较大,接入电源时电容两端电压为零,因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大,过大的电流会损坏整流桥二极管,为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流,当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。
4)逆变电路:?逆变管V1~V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电,是变频器的核心部分。常用逆变模块有:GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等,一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元
5)续流二极管D1~D6:其主要作用为:
(1)电机绕组为感性具有无功分量,VD1~VD7为无功电流返回到直流电源提供通道
(2)当电机处于制动状态时,再生电流通过VD1~VD7返回直流电路。
(3)V1~V6进行逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止,在换相过程中也需要D1~D6提供通路。
6)缓冲电路
???由于逆变管V1~V6每次由导通切换到截止状态的瞬间,C极和E极间的电压将由近乎0V上升到直流电压值UD,这过高的电压增长率可能会损坏逆变管,吸收电容的作用便是降低V1~V6关断时的电压增长率。
7)制动单元
电机在减速时转子的转速将可能超过此时的同步转速(n=60f/P)而处于再生制动(发电)状态,拖动系统的动能将反馈到直流电路中使直流母线(滤波电容两端)电压UD不断上升(即所说的泵升电压),这样变频器将会产生过压保护,甚至可能损坏变频器,因而需将反馈能量消耗掉,制动电阻就是用来消耗这部分能量的。制动单元由开关管与驱动电路构成,其功能是用来控制流经RB的放电电流IB

   以上就是小编对于变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范问题和相关问题的解答了,变频器外壳结构设计_变频器外壳结构设计规范的问题希望对你有用!

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