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变频电机低频运行时,自身风扇风量不够会过热

变频电机低频运行时,自身风扇风量不够会过热
作者:云获客 来源: 技术分享 23 次浏览

变频电机在低频下转速下降,自带风扇的风量跟着变小,恒转矩负载的铜耗却还在,热量会在机座里积起来。

变频电机低频运行时,自身风扇风量不够会过热

变频电机尾部的风扇装在轴上,转速和电源频率一起变化。频率降低以后,风扇排出的风量跟着变小,机座表面的风速下降,同样的损耗更难被带走。恒转矩负载在低频时电流仍可以接近额定,铜耗并不小,热量就会在机座里积起来。

风量和转速绑在一起

轴流风扇的风量大致随转速下降。电机从额定频率降到很低的频率时,风扇转得很慢,风罩出口几乎感觉不到风。铁心和绕组的热量主要靠机座外壁散出,外壁没有风,温升就快。这时用手在风罩口能直接感到风弱,不必先怀疑绕组。

这种过热发生在低频、恒转矩运行时最明显。电流可以不超过额定,三相平衡,绝缘电阻也正常。热的是整机机座,不是单独一个轴承。把频率升回额定附近,风扇风量恢复,同样的电流下温度会下降。温度随频率降低而升高,是自带风扇不够的特征。

风机、水泵一类负载的转矩随转速下降而减小,低频时电流也小,铜耗下去了,风量虽然小,温升不一定超。传送、挤压一类恒转矩负载则把电流留在高位。同样一台自扇冷电机,带风机可能不热,带恒转矩就热。要看的是低频时的电流,而不只是频率本身。

和过流、风道堵塞分开

电压频率比调得过高时,低频磁通饱和,电流变大,电机也会热。这时电流已经超过正常低频应有的数值,风罩口的风弱只是次要因素。把电压频率比改回与负载匹配,电流降下来,温升会明显减轻。电流超了,先调电压,不要只加外风扇。

风道被灰堵住时,即使在额定频率,风量也不够,机座一样热。拆开风罩能看到风叶和筋板之间堆灰。低频风量不够时,风道可以是干净的,只是风扇转得慢。额定频率下温度正常、一到低频就热,而且风道干净,原因在转速,不在积灰。

独立风机由另外的电源驱动,风量不随电机频率下降。自带风扇电机改成独立风机以后,低频恒转矩的温升会回到允许范围,电流并没有改变。若加上独立风机仍然热,就要回到电流是否超限、风道是否仍堵,而不是继续认为自带风扇不够。

载波频率过高会在绕组里增加额外损耗,额定频率下也会热。这种热和运行频率没有越低越热的固定关系,风罩口的风在额定转速时是足的。低频过热且风口明显无风,主因是风量;各频率都热、风口有风,再查载波和负载电流。

轴承游隙过小也发热,但热点在轴承座,机座中部较凉,而且与频率没有稳定关系。自带风扇不够时,机座中部、端部一起热,风口风弱,轴承并不单独发烫。摸热的位置和风口风速,可以把两者分开。

长时间停在低频、电流又接近额定,自扇冷电机的温升会持续爬。短时过一下低频,热容量还来得及吸收,温度不一定超。判断要看低频停留的时间和风口风速,不要根据一次短时点动就认为风扇没问题。

负载若允许,把恒转矩运行改到额定频率附近,或给低频段加独立风机,温升才会下来。只把保护温度调高,绕组仍在低转速、大电流下工作。变频电机低频过热,先确认是自带风扇的风量随转速掉了,还是电流本身已经超了。判断时把频率、电流和风口风速记在同一时刻。频率降下一截,电流仍接近额定,风口从有风变成几乎无风,机座温度跟着爬,这就是自带风扇的风量不够。若频率下降的同时电流也明显下降,温升却不退,就要查风道积灰,而不是怪风扇转速。外加独立风机以后,低频电流不变、风口恢复有风、温度下降,可以确认原先缺的是风,不是电磁设计余量不够。独立风机反转时风量仍然很小,接好风向再做这次对比。自带风扇的叶片若装反,额定频率下风也弱,低频只是更弱。叶片方向正确、仅低频无风,才是转速带来的风量不足。装反时调频率解决不了。叶片装反时,把频率升到额定仍然风弱,调速解决不了,要先把叶片方向改过来。