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电动机额定参数与电源参数不匹配的解决方案

文章出处:康希武责任编辑:皖南电机查看手机网址
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人气:-发表时间:2016-06-29 09:53【

电动机额定参数与电源参数不匹配的解决方案

皖南电机导读:电动机必须配备额定电源才能正常工作,但在实际现场中,经常会出现电机额定参数和现场电源参数不匹配的情况,本文通过介绍几种简单方法,通过改变电机绕组让电动机满足现场电源条件,使电机正常运行。

1   改变电动机的使用电压

电动机只有在额定电压下才能正常运行,但实际工作中,经常会遇到电动机的额定电压与电源电压不符,一般现场改变电源电压难度较大且费用较高,这就需要改变电动机的额定电压。

改变电动机的额定电压,必须保持电动机的磁负荷和线负荷及电流密度基本不变。另外,若低电压等级的电机使用在高电压的电网上,还需要考虑电机绕组绝缘的耐电压强度。

1.1 改变定子绕组引接线接法

当电压比成3 倍数关系时,可以改变定子绕组引接线的接法,使相电压保持不变,来改变电动机的使用电压。如图一所示:

电机定子绕组引接线接法

▲图一   改变定子绕组引接线接法

改后电压是改前3 倍时,可将原来“△”接的电机改成“Y”接;如380V “△”接的电机可以改660V “Y”接。

改前电压是改后3 倍时,可将原来“Y”接的电机改成“△”接;如380V“Y”接的电机可以改220V“△”接。

1.2 改变定子绕组内部接法

当电压成倍数关系时,可以改变定子绕组内部接法,使线圈(匝)电压保持不变,来改变电动机的使用电压。如图二所示:

改变电机定子绕组内部接法

▲图二  改变定子绕组内部接法

改后电压是改前2倍时,可将定子绕组由2路并联改为1路串联;如额定电压110V,2路并联的电机,可以改成1路串联在220V电网上运行。

改前电压是改后2倍时,可将定子绕组由1路串联改为2路并联;如额定电压440V,1路串联的电机,可以改成2路并联在220V电网上运行。

对于功率较大、并联支路数较多的电动机,改变使用电压的方案就更多,如6路并联改3路并联,3路“△”接改6路“Y”接等等,一般可以按照以下原则选用:

第一、改接后的绕组必须对称,并联支路数与极数关系应满足:2pa=整数 

p-电动机的极对数                a-定子绕组并联支路数

第二、电动机使用电压与计算工作电压之差不能太大,否则影响电动机性能,电压差保证在5%以内。

例如:三相异步电动机YX3-280M-6/440V/50Hz,3路“△”接,现场电源为380V/50Hz,首先我们改为6路“△”接时可以在220V/50Hz电源上工作,然后通过改变引接线接法,改为“Y”接时就可以在380V/50Hz电源上工作。

1.3拆换定子绕组

实际工作中会有很多上述方法无法改变的情况,例如YX3-280M-6/600V/50Hz,3路“△”接,如果想工作在380V/50Hz电源上,通过改变绕组和引接线接法是无法实现的,欲使电动机利用起来,只有两个办法,一个是配备调压器,其二就是拆换定子绕组。

拆换绕组时必须保证各磁路的磁通密度和绕组导体的电流密度不变,可利用简单的比例关系求出新绕组的数据。当并联支路数不变时,新绕组的每槽导体数N与电压比成正比,即N=(U/U1)*N1 ,新绕组的导线截面积A与电压比成反比,即A=A1/(U/U1) 。

式中:N-改制后定子绕组每槽导体数;      N1-改制前定子绕组每槽导体数;

A-改制后定子绕组的导体截面积;    A1-改制前定子绕组的导体截面积;

U-改制后电动机的使用电压;        U1-改制前电动机的额定电压;

使用上述方法计算的新绕组,应同原来的绕组型式、节距和接线方式一样,如有变动,应在计算后再按具体情况分别换算。

例如:YX3-280M-6/600V/50Hz,3路“△”接,每圈匝数41,并绕根数2-Φ1.5,如果要工作在380V/50Hz电源上,改制时N=(380/600)*41≈26 ,导体面A=3.53/(380/600)=5.6mm2,查线规表,选取2-Φ1.5并1-Φ1.6,改制后的绕组型式、节距和接线方式与原绕组相同。

2   改变电动机使用频率

目前市场上电动机频率基本50Hz、60Hz两种,当额定电压与使用电压相同时,60Hz电动机是不能直接用于50Hz电源的,因为:第一、激磁电流增加,将使电动机功率因数下降;第二、每极磁通增加,铁心损耗增大,激磁电流增加,绕组铜损耗增大,这两损耗都使电动机效率降低,温升增高;第三、电动机转速降低,散热变坏,温升增高。

2.1 若要求转矩不变,则U50=(50/60)*U60 ,

例如,额定电压450V/60Hz的电动机可以直接接在380/50Hz电源上运行,如果保持电动机的转矩近似不变,则输出功率应降低16.7%。

2.2 若要求功率不变,则

计算公式

 例如,额定电压420V/60Hz的电动机可以直接接在380/50Hz电源上运行,这时电动机的输出功率保持不变。

电动机电压可以用调压器实现,也可以拆换定子绕组实现,在拆除原绕组时应做好原始记录,线规、每圈匝数、并绕根数、节距、并联支路数等。当使用电压与原电压相同时,重换绕组简易计算如下:则 

计算公式

N50-50Hz时绕组每槽导体数;       N60-60Hz时绕组每槽导体数;

导体截面积要相应减少10%左右,如果电动机原来槽满率不高,改成50hz电机时,导体截面积可以不变,这样拆换绕组后,电动机的输出功率基本保持不变。

皖南电机结束语:三相异步电动机在现场出现额定参数和电源参数不匹配时,通过上述几种改制方案,能及时解决工程上常见的不匹配问题,操作简单,费用低廉,还能将旧电机利用起来,减少浪费。

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