第一篇:變頻電機介紹
變頻電機的介紹
1、什么是變頻電機?
答:所謂變頻,簡單說就是改變電源頻率。變頻技術(shù)的核心是它的變頻器,變頻器是20世紀(jì)80年代問世的一種高新技術(shù),它通過對電流的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電動機運轉(zhuǎn)頻率的自動調(diào)節(jié),把50Hz的固定電網(wǎng)頻率改為30至130Hz的變化頻率。同時,還使電源電壓范圍在一定的頻壓比下達到142V至270V,解決了由于電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定而影響電器工作的難題。我們生活中的電源頻率50Hz(220V)本來是固定的,但變頻器會改變電源頻率和電源電壓。
2、變頻電機的構(gòu)造原理
答:電動機的調(diào)速與控制,是工農(nóng)業(yè)各類機械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展,采用“專用變頻感應(yīng)電動機+變頻器”的交流調(diào)速方式,正在以其卓越的性能和經(jīng)濟性,在調(diào)速領(lǐng)域,引導(dǎo)了一場取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于:使機械自動化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性,目前正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機械調(diào)速和直流調(diào)速方案。由于變頻電源的特殊性,以及系統(tǒng)對高速或低速運轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速動態(tài)響應(yīng)等需求,對作為動力主體的電動機,提出了苛刻的要求,給電動機帶來了在電磁、結(jié)構(gòu)、絕緣各方面新的課題。
3、變頻電機主要特點
答:B級溫升設(shè)計,F(xiàn)級絕緣制造。
采用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆制造工藝以及采用特殊的絕緣結(jié)構(gòu),使電氣繞組采用絕緣耐壓及機械強度有很大提高,足以勝任馬達之高速運轉(zhuǎn)及抵抗變頻器高頻電流沖擊以及電壓對絕緣之破壞。
平衡質(zhì)量高,震動等級為R級(降振級)
機械零部件加工精度高,并采用專用高精度進口軸承,可以高速運轉(zhuǎn)。
強制通風(fēng)散熱系統(tǒng),全部采用進口軸流風(fēng)機超靜音、高壽命,強勁風(fēng)力。保障馬達在任何轉(zhuǎn)速下,得到有效散熱,可實現(xiàn)高速或低速長期運行。
經(jīng)AMCAD軟件設(shè)計的YP系列電機,與傳統(tǒng)變頻電機相比較,具備更寬廣的調(diào)速范圍和更高的設(shè)計質(zhì)量,經(jīng)特殊的磁場設(shè)計,進一步抑制高次諧波磁場,以滿足寬頻、節(jié)能和低噪音的設(shè)計指標(biāo)。
具有寬范圍恒轉(zhuǎn)矩與功率調(diào)速特性,調(diào)速平穩(wěn),無轉(zhuǎn)矩脈動。
與各類變頻器均具有良好的參數(shù)匹配,配合矢量控制,可實現(xiàn)零轉(zhuǎn)速全轉(zhuǎn)矩、低頻大力矩與高精度轉(zhuǎn)速控制、位置控制及快速動態(tài)響應(yīng)控制。
YP系列變頻專用電機可配制剎車器,編碼器供貨,這樣即可獲得精準(zhǔn)停車,和通過轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制實現(xiàn)高精度速度控制。
采用“微電機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現(xiàn)超低速無級調(diào)速的精準(zhǔn)控制。YP系列變頻專用電機通用性好,其安裝尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn),與一般標(biāo)準(zhǔn)型電機具備可互換性。
4、VFG、IAG系列變頻調(diào)速電機
答:FG系列和IAG系列都屬于泛用型變頻電動機,可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),由變頻器驅(qū)動,可獲得無級調(diào)速和一定的控制特性,在各行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛,近年以來,該產(chǎn)品的市場需求呈上升態(tài)勢,隨著變頻技術(shù)的成熟、發(fā)展和成本逐步下降,過去普通電機一統(tǒng)天下的市場格局也將由變頻電機與之瓜分,后者并呈上升趨勢。VFG系列電機是本公司開發(fā)的一款以基頻制為概念的變頻驅(qū)動電機,其中132以下型號全部為鋁機座結(jié)構(gòu),160(含)以上型號全部為鐵機座結(jié)構(gòu);IAG系列是在VFG基礎(chǔ)上,為擴展機種和應(yīng)用面而開發(fā)的新一代變頻驅(qū)動電機,IAG系列所有機全部采用鐵機座結(jié)構(gòu),二者均有各自的市場價值。
5、VFXD商用洗衣機用變頻電機
答:VFXD系列電機是根據(jù)水洗機工況特性,而專門設(shè)計開發(fā)的新一代節(jié)能型洗衣機專用變頻調(diào)速電機, 本電機低速出力大、電流小、高速加速力強,加速平穩(wěn),與傳統(tǒng)洗衣機電機相比, 可節(jié)能20%-25%, 尤其突出的優(yōu)點是電機電流小,可降低變頻器容量一至二檔,大大降低洗衣機配置成本。
6、YVP變頻調(diào)速電動機
答:YVP系列變頻調(diào)速三相異步電動機絕緣為F、H級,防護等級為IP54、IP55、IP56。派生產(chǎn)品有變頻調(diào)速電磁制動電動機(YVPEJ)、變頻調(diào)速輥道電機、變頻調(diào)速紡織電機,可附帶各種光電編碼器(或測速發(fā)電機)傳感器裝置等,同時可提供配套變頻調(diào)速器。產(chǎn)品適應(yīng)各種變頻電源的高頻沖擊,確保電機在最低速和最高速時均具良好的工作特性。注:(如有特殊技術(shù)要求,可以特殊設(shè)計。)
7、YP系列變頻專用電動機
答:電動機的調(diào)速與控制,是工農(nóng)業(yè)各類機械及辦公、民生電器設(shè)備所以來的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展,采用“專用變頻感應(yīng)電動機+變頻器”的交流調(diào)速方式,正以其卓越的性能和經(jīng)濟性,在調(diào)速領(lǐng)域,引導(dǎo)了一場取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于:機械自動化程度、生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、見效電源系統(tǒng)容量、設(shè)備小型化、增加舒適性,目前正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機械調(diào)速和直流調(diào)速方案。
8、YVF變頻電機
答:本系列電動機采用F級絕緣,也可按用戶要求制成H級,外殼防護等級為IP54,冷卻方式有全封閉自扇冷卻(IC411)及全封閉單獨軸流風(fēng)機冷卻(IC416),視用戶需要而定。YVF系列電動機額定電壓為380V,頻率為50Hz,也可根據(jù)用戶要求確定額定點的電壓和頻率。中心高250及以下Y接法,中心高250以上為Δ接法。YVF(YVP)電機F是頻率的英文首字母縮寫,P是頻率的拼音首字母縮寫,YVF是現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)!采用最先進的電磁計算方法,充分考慮目前SPWM技術(shù)和矢量控制變頻器的控制特點,保證本系列電機具有低頻力矩特性無爬行、恒力矩調(diào)速范圍寬等優(yōu)點。
9、YPF系列變頻電動機
答:YPF系列電動機能與各類SPW間變頻裝置相配套,構(gòu)成“變頻器+變頻調(diào)速電視”調(diào)速系統(tǒng),調(diào)速范圍廣、振動小、噪聲低,頻率< 50HZ時具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性,頻率> 50HZ對輸出恒功率特性,電動機調(diào)速平穩(wěn),無轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象,并具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及較小的起動電流;可使用于各種需要調(diào)速的傳動裝置中,如輕工、紡織、冶金、化工、印刷、包衣食品、機床、風(fēng)機、水泵、輸送線等。YPF系列電動機是全封閉、箱型三相異步電動機,功率等級和安裝尸才與YZ系列(P54)三相異步電動機相同,電動機的額定電壓為380V、額定頻率為50HZ、防護等級為P54.冷卻方式為IC416,環(huán)境溫度不超過十 40oC、最低溫度為-15℃、海拔不超過 1000m,工作布式為連續(xù)(S1),功率在55KW以下為Y接,55KW以上為△接。
10、YTP系列變頻調(diào)速三相異步電動機
答:YTP系列電動機效率高、調(diào)速范圍廣、運行穩(wěn)定、操作和維修方便。其安裝尺寸符合國際電工協(xié)會(IEC)標(biāo)準(zhǔn)、外殼防護等級為IP44,定額是以連續(xù)工作制(S1)為基準(zhǔn)的定額。YTP系列電動機的基本極數(shù)為4級,額定頻率為50Hz,3kW及以下為Y接法,4kW及以上為△接法采用B級絕緣。
11、VF系列電梯專用VF及其派生系列變頻調(diào)速電動機
答:VF變頻調(diào)速系列電機用于VVVF變頻調(diào)速電梯,比一般交流雙速電機拖動的電梯節(jié)能50%,且電源容量亦可下降50%,比直流電機拖動的電梯節(jié)能40%,為用戶和社會帶來巨大效益。VF變頻調(diào)速系列電動機,應(yīng)用于變頻器控制調(diào)頻、調(diào)壓自動調(diào)速系統(tǒng),具有起動性能好,低噪音、低振動、高效率的特點。適用于頻繁起、制動的電梯運行工況,達到當(dāng)代國際水平?,F(xiàn)生產(chǎn)的各種規(guī)格和安裝結(jié)構(gòu)的VF電梯電機有:3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW等多種產(chǎn)品,也可根據(jù)客戶要求,設(shè)計、研制、開發(fā)各種電梯專用電機。
12、QABP變頻調(diào)速三相異步電動機
答:QABP變頻調(diào)速三相異步電動機是通過變頻器進行調(diào)頻調(diào)速的電動機。電機采用鼠籠型結(jié)構(gòu),單獨裝有專用軸流風(fēng)機,保證電機在不同轉(zhuǎn)速下均有較好的冷卻效果。電機經(jīng)過針對大范圍無級調(diào)速特殊設(shè)計和專門工藝制造,可廣泛應(yīng)用于輕工、紡織、化工、冶金、機床等需要調(diào)速動力裝置的行業(yè)。電機底腳安裝尺寸和中心高等指標(biāo)與M2QA系列電機一致。本系列電機功率從0.25KW-315KW,機座中心高從71mm-355mm。
第二篇:防爆變頻電機 防爆電機配件介紹
防爆變頻電機 防爆電機配件介紹.txt年輕的時候拍下許多照片,擺在客廳給別人看;等到老了,才明白照片事拍給自己看的。當(dāng)大部分的人都在關(guān)注你飛得高不高時,只有少部分人關(guān)心你飛得累不累,這就是友情!南陽華利達防爆電機有限公司直接銷售中國名牌——南陽防爆集團有限公司生產(chǎn)的YB2系列隔爆型三相異步電機及其派生產(chǎn)品,如:YB2系列(H280以下)高速(3500-8500r/min)隔爆型三相異步電動機、YBP防爆變頻電機、YB2(防爆變頻電機)、四級隔爆電機(dIICT2--5)、YBXn高效節(jié)能防爆電機、YB2船用(H)隔爆型電機、YBZU系列隔爆型振動源三相異步電機、YBK系列礦用通用隔爆型電機,以及YB(355~450)系列中型高壓隔爆型電機、YB(560~710)系列高壓隔爆型電機、特殊環(huán)境用隔爆型三相異步電機(例如:高寒環(huán)境防爆電機)、防爆電機配套的KCB系列齒輪油泵、管道泵(ISG、IRG)、IS系列泵。配套石油機械設(shè)備出口到美國、加拿大、印度、印度尼西亞、歐盟等國家。防爆電機、電器主要供給石油、化工、軍工、煤礦等有爆炸性氣體混合物存在的場所使用。產(chǎn)品符合IEC標(biāo)準(zhǔn)(還可根據(jù)用戶需求生產(chǎn)符合美國UL認證、歐共體ATEX認證),加拿大CSA認證、德國CAS認證、澳大利亞SAA認證、南非的SABS認證的隔爆型電機。
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電機防爆等級由3部分構(gòu)成1)在爆炸性氣體區(qū)域(0區(qū)、1區(qū)、2區(qū))不同電氣設(shè)備使用安全級別的劃分。如旋轉(zhuǎn)電機選型分為隔爆型(代號d)、正壓型(p)、增安型(e)、無火花型(n)
2)氣體或蒸氣爆炸性混合物等級的劃分,分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三種,這些等級的劃分主要是依照最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流(MICR)來區(qū)分的。
3)引燃某種介質(zhì)的溫度分組的劃分。主要分為T1-450℃<T、T2-300<T≤ 450℃、T3-200<T≤300℃、T4-135<T≤200℃、T5-100<T≤135、T6-85<T≤100℃.防護等級:
0 無防護電機 無專門防護 不作試驗,但應(yīng)符合2.1條防護大于50MM固體的電機能防止大面積的人體偶然意外地觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動部件。能防止直徑大于50MM的固體異物進入殼內(nèi)防護大于12MM固體的電機 能防止直徑大于12MM的固體異物進入殼內(nèi)防護大于2.5MM固體的電機 能防止直徑大于2.5MM的工具或?qū)Ь€觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動部件防護大于1MM固體的電機 能防止直徑或厚度大于1MM的導(dǎo)線或片條觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動部件防塵電機 承受任何方向的濺水應(yīng)無有害影響
0 無防護電機 無專門防護防滴電機 垂直滴水應(yīng)無有害影響15度滴電機 當(dāng)電機從正常位置向任何方向傾斜至15度以內(nèi)任一角度時,垂直滴水應(yīng)無有害影響防淋水電機 與垂直線成60度角范圍內(nèi)的淋水應(yīng)無有害影響防濺水電機 承受任何方向的濺水應(yīng)無有害影響防噴水電機 承受任何方向的噴水應(yīng)無有害影響防海浪電機 承受猛烈的海浪沖擊或強烈噴水時,電機的進水量應(yīng)不達到有害的程度。防浸水電機 當(dāng)電機浸入規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定時間后,電機的進水量應(yīng)不達到有害的程度潛水電機 電機在制造廠規(guī)定的條件下能長期潛水。電機一般為水密型,便對某些類型電機也可允許水進入,但不應(yīng)達到有害的程度
小功率防爆電機在國內(nèi)通常按功率大小將電機分為大型電機、中小型電機、小功率電機等三大類。隨著改革開放的深入、我國WTO的加入以及世界制造業(yè)重心正在向中國的轉(zhuǎn)移,中國已成為世界小功率電機制造基地,小功率電機產(chǎn)量占世界總量的60%以上。
因此,抓住有利發(fā)展時機,實現(xiàn)行業(yè)重組,打造具有民族品牌的電機產(chǎn)品,增強國際競爭力,小功率防爆電機已成為我國電機工業(yè)界的重要課題。小功率電機的界定 依據(jù)“GB2900.27-1995電工名詞述語小功率電動機”標(biāo)準(zhǔn)定義,小功率電機是指折算到1500r/min時,最大連續(xù)定額不超過1.1kW的電動機,即1.1kW及以下電機統(tǒng)稱為“小功率電機”,它包含了人們通常所說的“分馬力電機”和“微電機”。
小功率防爆電機由于它與人民生活休戚相關(guān),已被列入國家強制性認證目錄。小功率電機種類繁多,大致可分為三相異步電動機、三相電泵、洗衣機用電動機、空調(diào)器風(fēng)扇用電動機等27類。
小功率電機行業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位和作用,小功率防爆電機隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,各類電機在工業(yè)自動化和人們的生活工作中正起著越來越大的作用。小功率電機作為一個動力驅(qū)動源應(yīng)用十分廣泛,在世界各國的經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位,這一產(chǎn)業(yè)為牽引許多工業(yè)國經(jīng)濟發(fā)展的騰飛發(fā)揮著重要作用。小功率防爆電機作為家用電器和汽車機電能量轉(zhuǎn)換及自動化程度提高的核心驅(qū)動執(zhí)行部件,電機的相關(guān)性能指標(biāo)直接決定了家用電器、設(shè)備的性能和技術(shù)水平。它不僅是工業(yè)設(shè)備的動力,同時也是實現(xiàn)生活現(xiàn)代化的動力。電機質(zhì)量和先進程度同樣也是反映一個國家自動化水平的指標(biāo),電機質(zhì)量決定著人們的生活質(zhì)量和國家的工業(yè)化水平。電機作為機電能量轉(zhuǎn)換的重要裝置,是電氣傳動的基礎(chǔ)部件,小功率防爆電機其耗電量占據(jù)了全部用電量的60%以上,對國
民經(jīng)濟、能源利用、環(huán)境保護和人民生活質(zhì)量的提高都起著十分重要的作用。
第三篇:變頻壓縮機電機主要分類和注意事項介紹
變頻壓縮機電機主要分類和注意事項介紹變頻壓縮機電機主要分為交流異步電動機和直流無刷電動機兩種。目前國內(nèi)一些大的壓縮機生產(chǎn)廠家如:萬寶、松下、上海日立、東芝萬家樂等已有能力生產(chǎn)變頻壓縮機(包括交流機和直流機),交流電動機成本低,制造工藝簡單,但其節(jié)能效果較差。直流無刷電機拖動由無刷電機本身,轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子換向開關(guān)組成。轉(zhuǎn)子磁極為永磁體,電樞繞組采用自控式換流,定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁極同步旋轉(zhuǎn),通常采用按轉(zhuǎn)子磁場定向的定子電流矢量變換控制,既有普通直流電機良好的調(diào)速性能和啟動性能,又從根本上消除了換向火花、無線電干擾的弊端,具有壽命長、可靠性高和噪聲低,控制方便等優(yōu)點。
以1998年三菱電機公司開發(fā)的適用于空調(diào)壓縮機的節(jié)能高效直流無刷電機為例,其具有:轉(zhuǎn)子上安裝了8塊V字型永久磁體。磁體為埋入式,轉(zhuǎn)子不會在不銹鋼外殼中因渦流因而產(chǎn)生損耗;采用了新的壓縮機電機驅(qū)動方式,效率比普通的無刷電機高,但是這種壓縮機電機的價格較高。
開關(guān)磁阻電動機(SRM)是80年代新推出的變速傳動系統(tǒng),由磁阻電動機和控制器組成,是新一代機電一體化產(chǎn)品。該電機結(jié)構(gòu)十分簡單,但是比普通磁阻電動機多了轉(zhuǎn)子位置檢測器(一般為光電檢測),總體上比較流異步電動機簡單、堅固和便宜,又因為繞組電流是
直流脈沖,只需整流,無需逆變,所以控制電路簡單。目前有關(guān)SRM的理論尚不夠完善,低速時,轉(zhuǎn)矩有些脈動,噪聲和震動較大,轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度不夠高等,有待今后進一步研究解決。
值得注意的是,國外針對變頻空調(diào)器重新設(shè)計了壓縮機,把電機從傳統(tǒng)的單相電容電機改進為三相交流電機,以具有良好的調(diào)速性能。為了適應(yīng)國內(nèi)目前大量生產(chǎn)和使用的傳統(tǒng)壓縮機的變頻調(diào)速。有必要開發(fā)出單相電容電機的變頻器。
變頻壓縮機電機主要分為交流異步電動機和直流無刷電動機兩種。目前國內(nèi)一些大的壓縮機生產(chǎn)廠傢如:萬寶、松下、上海日立、東芝萬傢樂等已有能力生產(chǎn)變頻壓縮機(包括交流機和直流機),交流電動機成本低,制造工藝簡單,但其節(jié)能效果較差。直流無刷電機拖動由無刷電機本身,轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子換向開關(guān)組成。轉(zhuǎn)子磁極為永磁體,電樞繞組采用自控式換流,定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁極同步旋轉(zhuǎn),通常采用按轉(zhuǎn)子磁場定向的定子電流矢量變換控制,既有普通直流電機良好的調(diào)速性能和啟動性能,又從根本上消除瞭換向火花、無線電幹擾的弊端,具有壽命長、可靠性高和噪聲低,控制方便等優(yōu)點。
以1998年三菱電機公司開發(fā)的適用於空調(diào)壓縮機的節(jié)能高效直流無刷電機為例,其具有:轉(zhuǎn)子上安裝瞭8塊V字型永久磁體。磁體為埋入式,轉(zhuǎn)子不會在不銹鋼外殼中因渦流因而產(chǎn)生損耗;采用瞭新的壓縮機電機驅(qū)動方式,效率比普通的無刷電機高,但是這種壓縮機電機的價格較高。
開關(guān)磁阻電動機(SRM)是80年代新推出的變速傳動系統(tǒng),由磁阻電動機和控制器組成,是新一代機電一體化產(chǎn)品。該電機結(jié)構(gòu)十分簡單,但是比普通磁阻電動機多瞭轉(zhuǎn)子位置檢測器(一般為光電檢測),總體上比較流異步電動機簡單、堅固和便宜,又因為繞組電流是直流脈沖,隻需整流,無需逆變,所以控制電路簡單。目前有關(guān)SRM的理論尚不夠完善,低速時,轉(zhuǎn)矩有些脈動,噪聲和震動較大,轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度不夠高等,有待今後進一步研究解決。
值得註意的是,國外針對變頻空調(diào)器重新設(shè)計瞭壓縮機,把電機從傳統(tǒng)的單相電容電機改進為三相交流電機,以具有良好的調(diào)速性能。為瞭適應(yīng)國內(nèi)目前大量生產(chǎn)和使用的傳統(tǒng)壓縮機的變頻調(diào)速。有必要開發(fā)出單相電容電機的變頻器。
第四篇:淺談變頻電機試驗的功率測量
淺談變頻電機試驗的功率測量
徐偉專,董行健,方宏
(1.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),湖南 長沙 410073;湖南銀河電氣有限公司, 湖南 長沙410073 ;2.西南交通大
學(xué)電氣工程學(xué)院, 四川 成都 610031)
摘要:本文首先對三表法和二表法在電機試驗中的測量方式進行了比較,其次分析了電容電流存在時的電機功率測量方法及誤差,并對兩表法測量進行了改進,最后討論了電容電流對功率測量的影響以及消除方法。
關(guān)鍵詞: 電機試驗,功率測量,二表法,三表法,電容電流
1,21,3
A Brief Talk on Power Measurement of Variable Frequency Electrical Machine
Xu Wei-zhuan,DONG Xing-jian
(1.HuNan Yinhe Electric Co..Ltd, Changsha Hunan 410073, China 2.Department of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China;)
21,2Abstract: The comparison between double meter method and three meter method on Electrical Machine test is firstly introduced.Then the power measurement method and its error with capacitor current existing are analyzed.Next, a method to improve the double meter method is proposed.Finally, the influence and its eliminations are discussed.Key words: Electrical machine test, Power measurement, Double meter method, Three meter method, Capacitor current 0 引言
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展。變頻電源作為電機試驗電源,存在諸多的優(yōu)勢,但是,與區(qū)別于機組電源相比,變頻電源存在一些機組電源所未遇到的問題。比如功率測試,《變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機試驗方法》[1]報批稿指出,“脈沖頻率高的場合不宜使用兩表法(Aron接法)。這是因有電容電流存在,輸入電流相量之和可能不為零。因此,應(yīng)采用每相用一個功率表的測量方法”。
本文首先分析了三表法和二表法的功率測量原理,隨后就電容電流存在時的功率測量方法和誤差,對三表法和二表法進行了對比,最后討論了實際應(yīng)用中如何處理電容電流對功率測量的影響。
iAANBCiBiC 圖1 Y型三相電路
式中,iA(t)、iB(t)、iC(t)為三相瞬時電流,uAN(t)、uBN(t)、uCN(t)為三相瞬時電壓。
式(1),(2)即為三表法測量功率的原理,圖2為三表法的測量電路。
*A*1 三表法和兩表法功率測量原理 WW* 三相電路有功功率的測量方法有二種:三表法,兩表法 [2,3,4]。圖1為Y型接法的三相電路。
三相瞬時功率:
p(t)?uAN(t)?iA(t)?uBN(t)?iB(t)?uCN(t)?iC(t)
(1)
B*CN*W*平均功率:
圖2 三表法測量電路
P?UANIAcos?A?UBNIBcos?B?UCNICcos?C
?PA?PB?PC
(2)
由圖(2)知,三表法測量功率的前提是三相
四線制,只有三相繞組為Y型連接,才能接成三相四線制。對于Y連接的三相負載,若中線N未引出,則有 iA?iB?iC?0
(3)另外 UAB?UAN?UBN,UCB?UCN?UBN
(4)將上述式(3),(4)代入式(1),有
p(t)?uAB(t)?iA(t)?uCB(t)?iC(t)
(5)P?UAB?IA?cos?1?UCB?IC?cos?2?P1?P
2(6)式中,?1為UAB與IA的相位差,?2為UCB與IC的相位差。式(5)、(6)即為兩表法的測量原理,圖3為兩表法的測量電路。
*A*WBC*W* 圖3 兩表法測量電路
△連接時,有同樣的結(jié)論。圖3中,兩個功率表的公共端接在B相,顯然,兩表法的接線方式共有3種,分別以A、B、C相為公共點。由兩表法的推導(dǎo)過程可知,兩表法的應(yīng)用前提是iA?iB?iC?0,故兩表法適用于中線未引出的Y連接或△連接的三相電路,即適用三相三線制的三相電路功率測量,與負載是否對稱無關(guān)。相反,三表法由于需要將中性點作為電壓的參考點,只能用于三相四線制電路的功率測量,不能用于三相三線制電路的功率測量??梢?,兩表法和三表法的用途不同,一般而言,兩者不能兼容,對于確定的電路,能采用兩表法測量的,就不能采用三表法測量,反之,能用三表法測量的,就不能用兩表法測量。有一種特殊情況,在三相四線制電路中,若中線無電流(例如,電源對稱,負載對稱的情況下)既可用三表法,也可用兩表法。這也許就是部分人認為兩表法只適合三相對稱電路測量的原因。顯然,這種認識是錯誤的。首先,對稱電路,只在電路分析時有意義,對于測量來講,并無實際意義。因為測量
是人類認知或檢驗的一個過程,而對稱與否,是測量的結(jié)果,測量之前,我們并不知道其是否對稱。其次,對于對稱電路來說,只需用一個功率表,讀數(shù)乘以三即可,無需采用兩表法或三表法。存在電容電流時的電機功率測量
2.1 測量方法
對于變頻器供電的三相系統(tǒng)中,當(dāng)載波頻率較高時,這些高頻電壓信號經(jīng)過傳輸電纜時,會通過周圍的雜散電容形成電容電流,在電機內(nèi)部,包括軸承電容在內(nèi)的各種分布電容也會形成電容電流,造成三相電流和不等于零,按照兩表法的原理,此時采用兩表法測量會造成誤差。為此,國家標(biāo)準(zhǔn)《變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機試驗方法》報批稿指出,“脈沖頻率高的場合不宜使用兩表法(Aron接法)。這是因有電容電流存在,輸入電流相量之和可能不為零。因此,應(yīng)采用每相用一個功率表的測量方法”,標(biāo)準(zhǔn)中,未明確實際應(yīng)用中面臨的下述問題:
1. 多高的脈沖頻率下,不宜使用兩表法?
2.用一個功率表測量每一相是否就是三表法?
3.采用三表法,對于中線未引出的電機,如何測量?
4.采用三表法,是否可以忽略電容電流的影響?
雜散電容根據(jù)對功率測量的影響,可以分為兩種,第一種,其電流最終回到電源,無中線系統(tǒng),仍然有iA?iB?iC?0;第二種,其電流通過地回路等泄漏,不再回到電源,可能導(dǎo)致無中線系統(tǒng)
iA?iB?iC?0。本文主要考慮第二種雜散電容的影響,并以電容的對地電流影響為例,圖4為存在對地電容電流的三相電路。
iiA1AAiA0iGiBiB1BB0iNiCiC1CC0
圖4存在對地電容電流的三相電路
圖4中。iA1,iB1,iC1為雜散電容引起的泄漏電流。iA0,iB0,iC0為電機繞組實際相電流,iA,iB,iC為總電流,有:
iA?iA0?iA1 iB?iB0?iB(6)iC?iC0?iC1
T(7)P?(?(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt0T??(uAGiA1?uBGiB1?uCGiC1)dt)/T0 由于電容不消耗功率,式(7)的第二項為零,即: TP??(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt /T
(8)0 式(8)說明了兩個問題,首先,功率與電容電流無關(guān),其次,從測量角度看,除非電機三相繞組的始端和末端均引出,否則,iA0、iB0、iC0不易直接通過測量獲得。為了方便測量,我們對P進行下述變換: TTP?(?(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt??(uAGiA1?uBGiB1?uCGiC1)dt)/T00TT?(?(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt??(uANiA1?uBNiB1?uCNiC1)dt)/T00TT?(?(uANiA1?uBNiB1?uCNiC1)dt??(uNGiA1?uNGiB1?uNGiC1)dt)/T00 TT??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T??uNG(iA1?iB1?i)dt/T
(9)C100 電機試驗中,對于較大功率的電機,往往只引出三根線,式(9)中,第一項可直接測量,第二項不易測量,其值取決于電容電流和負載中性點電位。在電容電流不能忽略的情況下,如何準(zhǔn)確測量三相電機的功率,尤其是如何采用兩表法準(zhǔn)確測量功率,對電機試驗功率測量具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。2.2存在電容電流時的三表法測量誤差
采用三表法測量的功率為:
T P3??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T0
(10)T?P??uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T0可見,三表法測量功率,并不能完全消除電容電流的影響,假設(shè)電容電流帶來的附加誤差為EP3,則有:
TEP3???uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(11)
0當(dāng)中性點接地時,uNG?0,P3?P。
2.3 存在電容電流時的兩表法測量誤差
以B相為公共端,采用兩表法測量的功率為:
TP2B??(uABiA?uCBiC)dt/T0T
??(uANiA?uBNiA?uCNiC?uBNiC)dt/T
0TT??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T?0?uBN(iA?iB?iC)dt/T0T??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T0T??uNG(iA?iB?iC)dt/T0T??uBG(iA?iB?iC)dt/T0
T?P??u
(12)
BG(iA?iB?iC)dt/T
0 TEP???uBG(iA?iB?iC)dt/T
(13)0由于 iA0?iB0?iC0?0,所以 iA?iB?iC?iA1?iB1?iC1。
TEP???uBG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(14)
0同理,有:
TP2A?P??uAG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(15)0
T
(16)
P2C?P??uCG(iA1?iB1?iC1)dt/T0 對于電機試驗,一般而言,電機的三相繞組基
本對稱,分布電容也存在一定的對稱性。即:uNG?uAG,uNG?uBG,uNG?uCG。故三表法測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。兩表法測量的改進
電機試驗中,中線通常沒有引出,導(dǎo)致無法采
用三表法進行測量。如何提高兩表法的測量精度,具有積極的現(xiàn)實意義。將分別以A、B、C為同名端的三次兩表法測量結(jié)果進行平均
P?P2B?P2C2?P2A(17)T?P?AG?uBG?uCG)(iA1?iB1?iC1)dt/3T0?(uT?P??(uAN?uBN?uCN?3uNG)(iA1?iB1?iC1)dt/3T0 由于電機試驗時,試驗電源一般具有較好的對稱性,當(dāng)電源完全對稱時,有uAN?uBN?uCN?0,即 TP
(18)2?P??uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T
0 此時,測量結(jié)果與三表法測量結(jié)果相等,圖5為測量原理圖,圖中采用能測量瞬時值的兩個電壓表和三個電流表,由于uCA?uCB?uAB,功率可按照式(17)求取。改進后的兩表法的優(yōu)點是適合三相三線制的功率測量。
AAVBAVCA 圖5:改進后兩表法測量原理圖 分析與探討
4.1電容電流對功率測量的影響
不論是三表法、兩表法還是改進后的兩表法,功率測量結(jié)果均受漏電流大小的影響。且其附加的絕對誤差均與iA1?iB1?iC1成正比,iA1?iB1?iC1與電源電壓有關(guān),電壓越高,尤其是高次諧波電壓越高,iA1?iB1?iC1越大。其相對誤差與功率P有關(guān),當(dāng)P越小,相對誤差越大。即:電源電壓固定時,負載電流越小,相對誤差越大;功率因素越低,相對誤差越大。就電機試驗而言,同樣的變頻器,對于同一臺電機而言,負載試驗時,誤差較小;空載試驗時,誤差較大。
4.2 分離負載電流與電容電流
不論是三表法、兩表法還是改進后的三表法,功率測量結(jié)果均受電容電流大小的影響。在了解測
量方法和誤差后,更重要的是如何分離負載電流和電容電流,實現(xiàn)用兩表法或三表法準(zhǔn)確測量功率。
不論是三表法還是兩表法,測量到的線電流為負載電流與電容電流之和,我們稱為總電流。電容電流的大小與載波頻率有關(guān),載波頻率越高,電容電流越大,由于分布電容的容量較小,電容電流主要由高次諧波構(gòu)成。由于電機負載呈感性,負載電流主要由基波和低次諧波構(gòu)成。
理論上,我們可以通過對總電流的諧波成分進行分析估計電容電流的大小,較高次的諧波電流,主要是電容電流,基波電流及較低次的諧波電流,主要是負載電流。而實際上,不同特性的電機,對諧波的截止頻率不同,我們很難用一個通用的,確切的頻率值來衡量這個界限,從而不能有效地指導(dǎo)實際測量。實際測量時,更有效的辦法應(yīng)該是盡量減小電容電流。首先,對于線路電容電流,其大小與載波頻率,脈沖上升時間,電纜長度有關(guān),實際測量時,只要將測試設(shè)備盡可能靠近電機端,完全可以忽略電容電流的影響,還可減小線路電壓降對功率測試的影響。其次,電容電流由高次電壓諧波造成,而高次電壓諧波除了增加功率測量誤差外,還有諸多的危害,如:
1.在電纜傳輸環(huán)節(jié),高次諧波會造成過沖電壓,損
壞電機絕緣。2.在電機內(nèi)部,高次諧波導(dǎo)致的軸承電流會損害電
機軸承。
3.高次諧波產(chǎn)生很強的電磁干擾,影響其它設(shè)備運
行。
因此,不論是電機試驗還是工業(yè)運行的變頻電源,都應(yīng)該盡可能減小這種高次諧波。對于變頻電機試驗而言,若要求試驗電源是正諧波電源,需要在變頻器的輸出加裝正諧波濾波器。若要求模擬用戶運行環(huán)境,可采用諸如dv/dt濾波器等低通濾波器以保護電機。只要采取了上述兩種方式中的任意一種,均可大大減小電容電流,提高功率測試精度。
對于載波頻率較高,而輸出又未加裝任何濾波器的變頻器,可通過下述方法判斷電容電流的大小。不引出中線或?qū)⒅芯€懸空,采用三個寬頻帶的電流傳感器,由于iA?iB?iC?iA1?iB1?iC1,通過對三相電流的高速采樣,運算其向量和,該向量和即為電容電流的向量和。結(jié)論
電容電流存在,輸入電流向量和可能不為零,對兩表法或三表法測量均會造成附加誤差。改進后的兩表法測試誤差與三表法基本相當(dāng)。就電機試驗而言,可通過就近測量和附加濾波器等方式減小電容電流,提高測試精度。
【參考文獻】
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學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2005,(02).[4] 劉麗君,伍斌.三相電功率兩表測量接線方法的研究[J],西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2002,(04).
第五篇:地鐵直接電機介紹
? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:// 都市快軌交通·第19卷第1期2006年2月機電工程
URBAN RAP ID RA IL TRANS IT
廣州地鐵4號線直線電機車輛
龐紹煌 高 偉
(廣州市地下鐵道總公司 廣州 510030)
摘 要 通過對廣州地鐵4 號線直線電機車輛的介
紹,闡明直線電機車輛的技術(shù)性能和特點。
關(guān)鍵詞 廣州地鐵 直線電機 車輛技術(shù)車輛及其主要技術(shù)規(guī)栺
廣州市軌道交通4號線直線電機車輛是由南車四
方、川崎重工、伊藤忠聯(lián)合體設(shè)計、制造的,每一列車由
四節(jié)全動車組成。列車編組為A B B A,其中A車
為帶司機室的車輛,B車為不帶司機室的車輛。
車輛由第三軌DC 1 500 V供電,采用鋁合金車體、徑向柔性轉(zhuǎn)向架、微機控制的電空架控的制動系統(tǒng)、空
調(diào)機組系統(tǒng)、電動塞拉門系統(tǒng)、乘客廣播和信息顯示系
統(tǒng)等世界先迚技術(shù)。車輛采用直線電機牽引的交流傳
動系統(tǒng);采用IGBT元件和脈寬調(diào)制技術(shù)的牽引VVVF
逆變器,實現(xiàn)牽引和再生、電阻、高轉(zhuǎn)差率、反接制動控
制,正常狀態(tài)可不使用機械制動。采用IGBT元件的輔
助逆變電源系統(tǒng),實現(xiàn)對列車交流負載、直流負載供電
及對蓄電池充電;采用微機網(wǎng)絡(luò)通信控制的列車控制
管理系統(tǒng),實現(xiàn)列車的控制、故障診斷、子系統(tǒng)監(jiān)控;設(shè)
有ATC裝置,實現(xiàn)列車的自動保護、自動操作和自動監(jiān)
視;設(shè)有ATO自動控制功能,其中單輛車的載客量為同
類型車的世界之首,直線電機功率亦為同類車型之最。
采用無線通信裝置,實現(xiàn)與地面的通訊聯(lián)絡(luò)等,具有爬
坡能力強、通過小曲線半徑能力好低、噪聲等優(yōu)點。
線路條件:
最大坡度:正線60‰,車輛段70‰
最小平面曲線半徑:正線R150 m,車輛段R60 m
供電電壓: DC 1 500 V
受電方式:車輛段為柔性接觸網(wǎng)
隧道內(nèi)、高架線路區(qū)段為第三軌
收稿日期: 2006 01 16修回日期: 2006 01 23
作者簡介: 龐紹煌,男,車輛中心副總經(jīng)理,從事新線地鐵車輛引迚、招投標(biāo)和項目管理工作, p a ng s ha ohua ng@g zm tr.c om
列車總長: 71 640 mm
A車長度: 17 600 mm
B車長度: 16 840 mm
車體外部最大寬度: 2 890 mm
車輛高度(軌面至車頂高、新輪): 3 625 mm
轉(zhuǎn)向架中心距: 11 140 mm
車輛固定軸距: 2 000 mm
車輪直徑(采用整體輾鋼車輪, 新輪): 730 mm
車輪直徑(半磨耗): 690 mm
車輪直徑(全磨耗): 650 mm
輪對內(nèi)側(cè)距: 1 353 ±2 mm
客室車門數(shù)量: 3對/側(cè)
客室車門的凈開寬度: 1 400 ±4 mm
客室車門的凈開高度: 1 860 ±10 mm
貫通道寬度: 1 300 mm
貫通道高度: 1 900 mm
A、B車(空車):約29 t /輛
車輛載客量:
座位數(shù)量(全部縱向布置):A車28座,B車32座
AW2: A車218人,B車243人
AW3: A車313人,B車348人
列車動力性能(在額定負荷(AW2)、平直干燥軌
道、額定供電電壓情冴下)
列車結(jié)構(gòu)速度: 100 km /h
列車最大運行速度: 90 km /h
起動平均加速度(0 ~ 35 km /h): 大于等
于1.0 m / s2
在額定負荷(AW2)下,全部動車工作時, 4號線正
線列車平均旅行速度大于等于52 km /h
列車制動特性(在額定負荷(AW2)、平直干燥軌
道、車輪半磨耗狀態(tài)、額定供電電壓情冴下)
常用制動平均減速度:大于等于1.0 m / s2
緊急制動平均減速度:大于等于1.3 m / s2
車輛外形尺寸如圖1和圖2所示。
? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://ki.net 廣州地鐵4號線直線電機車輛
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組蓄電池,其容量應(yīng)能滿足在無DC 1 500 V電源時提
供列車緊急負載(包括緊急照明、緊急通風(fēng)、開關(guān)門等)
運行45 min的要求。
列車客室內(nèi)部照明燈具平行布置在車輛頂部兩
側(cè),燈具具有耐振動、耐沖擊和防潮的性能,幵符合有
關(guān)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。
2.5空氣制動系統(tǒng)
每列列車上裝備2 臺交流驅(qū)動的空氣壓縮機,以
及與其配套的空氣供給系統(tǒng);空氣制動采用微機控制的電空制動系統(tǒng),具有根據(jù)載荷調(diào)整制動力的功能。
2.6ATC裝置
列車具有配備司機的全自動駕駛功能,配備自動
控制系統(tǒng)(ATC),包括列車自動駕駛(ATO)、列車自動
監(jiān)控(ATS)、列車自動保護(ATP),可自動折返。列車
降級運行控制采用人工駕駛。
2.7列車控制技術(shù)
列車控制留有接口,以便將車輛狀態(tài)與故障自診
斷信息通過車載的無線設(shè)備, 傳輸給位于車輛段的DCC。列車管理系統(tǒng)(TMS)集中提供了控制和監(jiān)視車
載系統(tǒng)和設(shè)備的功能,列車的操作及車載系統(tǒng)的故障
診斷、故障數(shù)據(jù)記錄、事件分析和報告等功能都集成在一個分布式智能系統(tǒng)中。列車采用了硬聯(lián)線控制為
主、TMS系統(tǒng)控制為輔的控制方式。
列車控制系統(tǒng)的核心是CCU,包括兩個中央處理單元
(CPU1和CPU2),具有一個額外的接口用于顯示單元。
2.8通信設(shè)備
列車設(shè)置車載通信、廣播設(shè)備,可實現(xiàn)客室與司機
室之間的雙向通話,幵留有可實現(xiàn)OCC直接向客室及
司機室通話的功能。
每節(jié)車廂內(nèi)設(shè)置4 個LCD可視頻顯示單元,播放
高質(zhì)量的視頻圖像和對圖解圖像迚行顯示,可實現(xiàn)光 盤信息播放的功能,幵留有通過車載無線設(shè)備實現(xiàn)即 時插入文本的播放接口。每節(jié)客車車廂內(nèi)的每對車門上 方設(shè)置車站地圖閃燈式報站裝置,用于顯示車輛運行方 向、換乘信息及到站顯示。結(jié)語
總之,廣州地鐵4號線直線電機車輛的投入使用,標(biāo)志著我國已結(jié)束無直線電機軌道交通系統(tǒng)的歷史, 在我國城市軌道交通市場上形成與國外企業(yè)競爭的局 面,在打破國外壟斷、降低生產(chǎn)成本等方面產(chǎn)生很大的 經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
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The Line a rMo to r Vehic le in
Guangzho u Me tro Line 4
Pang Shaohuang Gao We i
(GuangzhouMetro Corporation, Guangzhou 510030)Ab s tra c t: The linear motor vehicle and its technical specification in Guangzhou metro line 4 are introduced.The components of the vehicle system, including car body, bogie, power traction, secondary power, air brake system, automatic control system, train control technology and communication equipments, are
analyzed.And the feature and characteristics of it are clarified.Key wo rds: Guangzhou metro;linear motor;
vehicle technology
深港地鐵一卡通將成現(xiàn)實
近日,“深圳通”與“八達通”(香港)在技術(shù)上已無縫鏈接,一 卡通深港將成為現(xiàn)實,該收費裝備系統(tǒng)填補了內(nèi)地該領(lǐng)域的空白。事實上,“深圳通”在開収初期就與索尼公司、香港“八達 通”有限公司接觸,幵使用了相同的索尼卡讀寫模塊,為今后兩 卡互聯(lián)互通建立了基本的技術(shù)平臺,目前有關(guān)技術(shù)問題已經(jīng)解 決。深圳地鐵智能收費管理系統(tǒng)是可以兼容“深圳通”和香港 “八達通”兩個城市的系統(tǒng)。該系統(tǒng)(IFCMS)是國家収改委支 持的深圳地鐵國產(chǎn)化依托的自主研収項目,是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示 范工程,在開収過程中共獲得兩項収明專利和一項實用新型專
利,填補了內(nèi)地該領(lǐng)域的空白。
“深圳通”是一種能廣泛應(yīng)用在公交車、出租車、地鐵、路 橋收費、水電物業(yè)管理費結(jié)算等方面的IC智能卡,早在2001 年11月18日就曾在公交線路上公開測試。去年,深圳地鐵、公交集團、運収公司及深港集團等4家單位共同組建了深圳通 有限公司, 實現(xiàn)了地鐵、公交和原深圳通IC 卡三大系統(tǒng)的 整合。
雖然經(jīng)過不斷協(xié)商,但深圳通公司與八達通公司在兩卡互 通的商務(wù)、營運、利益分配等問題上還未能達成一致。據(jù)悉,香 港的“八達通”還需迚行升級改造,項目需要迚行可行性分析、利潤核算等論證幵報董事會批準(zhǔn)。
為方便往返于深港兩地及廣州、珠海等城市的乘客,深圳
通公司積極與香港八達通公司、廣州羊城通公司、珠海公汽公 司等單位協(xié)調(diào),爭取實現(xiàn)“深圳通”與香港“八達通”、廣州“單 城通”以及珠三角地區(qū)其他城市的互聯(lián)互通,力爭成為跨城市 的“區(qū)域一卡通”。
摘編自“中國城市軌道交通網(wǎng)”2006 01 09
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