出于節(jié)能降碳考慮,當前煤炭,冶金礦山帶式給料機采用變頻控制已非常普遍,其中一部分項目采用的是普通的三相異步電機+變頻器的方式,特別是對于一些后期節(jié)能改造項目,不用更換電機,通過增加變頻器就能達到可觀的節(jié)能效果,也節(jié)省了初投資,也有部分新項目直接選用專用變頻電機。
我們都知道,專用變頻電機能夠很好適應高頻及低頻長時間運行,主要是由于采取了一些特殊設計:獨立強制冷卻風扇:配置獨立供電風機,確保低速時冷卻風量恒定充足。
絕緣強化:采用更高耐溫等級(如F級或H級)絕緣材料,抵抗不可避免的溫升。
電磁優(yōu)化:設計適應更寬頻率范圍,優(yōu)化磁路降低鐵損,減少飽和風險。
軸承防蝕:特殊設計或工藝防止軸電流腐蝕軸承。
所以由于變頻電機的特殊結構,專用變頻電機能夠很好適應高頻及低頻長時間運行。
普通異步電機+變頻器變頻方式在較高頻率運行時基本是沒什么問題的,但當普通異步電動機(非變頻專用電機)在遠低于額定頻率(如5Hz、10Hz)下長期運行時,易過熱損壞或性能嚴重劣化。這主要源于以下三個關鍵原因:
一、散熱能力崩潰設計匹配原則:普通電機散熱系統(tǒng)(軸流風扇)完全依賴自身轉速驅動氣流散熱,其散熱能力與轉速呈正比關系。低頻困境:電機轉速n=60f/p,低頻(f↓)直接導致轉速(n↓)大幅下降。冷卻失效:例如,50Hz電機在10Hz運行時轉速僅剩20%,此時風扇風量明顯下降,散熱能力急劇衰減。發(fā)熱加?。杭词馆敵龉β式档?,銅損(I²R)和鐵損依然存在,尤其低速高轉矩負載時銅損可能更高。熱失衡結果:發(fā)熱量>散熱量,熱量持續(xù)積累,終導致繞組絕緣過熱老化、燒毀。