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一、變頻電機的能耗等級
變頻電機采用“專用變頻感應電動機+變頻器”的交流調(diào)速方式,使機械自動化程度和生產(chǎn)效率大為提高。設備小型化、增加舒適性,目前正取代傳統(tǒng)的機械調(diào)速和直流調(diào)速方案。
變頻電機的能耗等級是根據(jù)電機的效率進行分類的,一般分為IE1、IE2、IE3和IE4四個等級。其中IE1為低效能級,IE2為標準能級,IE3為高效能級,IE4為超高效能級。
IE1級變頻電機的效率較低,一般在70%左右,主要用于一些不重要的應用場合,如通風、水泵等。
IE2級變頻電機的效率較IE1提高了一些,一般在80%左右,適用于大多數(shù)普通的應用場合,如通風、水泵、壓縮機、輸送機等。
IE3級變頻電機的效率比IE2提高了一些,一般在85%左右,適用于對節(jié)能要求較高的場合,如空調(diào)系統(tǒng)、風機、泵、壓縮機等。
IE4級變頻電機的效率比IE3級再提高一些,一般在90%以上,適用于對節(jié)能要求非常高的場合,如空調(diào)系統(tǒng)、風機、泵、壓縮機等。
因此,選擇變頻電機時,可以根據(jù)應用場合的要求選擇相應的能耗等級,以達到更好的節(jié)能效果。
二、變頻電機電磁設計
對普通異步電動機來說,在設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機(variable-frequency Motor),由于臨界轉差率反比于電源頻率,可以在臨界轉差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下:
(1) 盡可能的減小定子和轉子電阻。減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗。
(2)為抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。
(3)變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。
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