昌吉矿用变压器简介

编辑：昌吉矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：393

　　设计与研究昌吉矿用变压器简介上海机床厂有限公司（200093）方涌奎说明了特殊设计的电机的基本特性。

　　大家知道：昌吉矿用变压器具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、维护方便和成本较低等诸多的优点而广泛应用于工农业各领域中，但它的却较困难，因此在以前广泛使用装置。但随着电子学、微电子学及计算技术的发展，技术随之得到了迅速发展。技术从控制方法来看，已由V/f控制，经过基于磁通轨迹的电压空间矢量PWM方法（即磁通轨迹法）、磁场定向控制的矢量控制、直接转矩控制（无速度传感器直接转矩控制）到现在的带PG的直接转矩控制，性能越来越好，功能越来越强。从功率元件来看，经历了大功率晶体管（GTR）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、智能功率模块（IPM）的发展，元件的驱动功率越来越小，开关频率越来越高，体积也越来越小。因此，技术正向着高性能、高精度、大容量及数字化方向发展。

　　这使昌吉矿用变压器的应用越来越广泛了。

　矿用变压器　由于目前生产的器多为采用PWM控制方式，其载波频率已由几千赫发展到十几千赫这就使昌吉矿用变压器的定子绕组将承受很高的电压变化率值（dU/dt），电机绕组的匝间绝缘也随之承受较大的电应力，容易加速电机绕组的老化，对电机的对地绝缘也形成威胁。

　　4由于目前生产的器输出中均有不同程度的谐波分量，这将使电机的损耗增大，从而使电机效率（n下降；同样当普通昌吉矿用变压器运行在器输出的非正弦波条件下，其温升也将增加，一般温升的增加值约为10%―20%.以上几点均说明现用的普通型昌吉矿用变压器不能适应器供电时的要求，这样昌吉矿用变压器就应运而生。

　　二、昌吉矿用变压器的特点变压（VVVF）的昌吉矿用变压器则由于起动、过载、运行效率等问题均可通过选择器合适的控制方式，如V/f控制、有/无速度传感器的矢量控制等在系统中得到解决。因此电机则主要应从系统由低频到的宽频范围、输出波为非正弦波和高的载波频率等特性出发，着重考虑如何扩大范围和如何改善昌吉矿用变压器在整个范围内的运行特性。

　　综上所述，电机的开发主要是为与各类器配套成机电一体化的产品。因此该产品的各项技术性能指标应基本与当前国际水平相当，而其基本技术条件应符合IEC34*1和JB/T7118或GB755的国际和国家标准的规定，电机噪声低、振动小、范围广、有助于节能和实现自动化控制等。所以新设计的昌吉矿用变压器应具有以下特点：能与各类高性能脉宽调制型器相配合，而且使用时一般不需配用外接滤波器。

　　对电机的电磁负荷考虑了一定的裕度，因此可以既能保证电机在时的过载能力，又能在低频运行时仍能保持恒转矩输出。

　　考虑到器的高电压上升率对电机绕组的冲击，因此对绝缘结构设计时除了采用国际上广为使用的F级绝缘外，对电机的匝间耐压试验应超过电机的国家标准规定。

　　d为了保证在不同转速下均有较好的冷却效果和保证电机在低频运行时仍能保持恒转矩输出，电机单独装有轴流风扇强迫通风。

　　作为一个通用型的系列，其每一功率等级对应的机座号均与Y系列的普通昌吉矿用变压器相同，安装尺寸也与同机座号的Y系列昌吉矿用变压器相一致。

　　昌吉矿用变压器后轴端均设计有安装测速发电机或光电编码器的接口，根据用户的要求可方便地安装测速发电机或光电编码器。

　　三、常用昌吉矿用变压器的介绍昌吉矿用变压器在当前已有很多厂家生产，下面介绍几个如下：目前上海跃进电机厂与上海南洋电机厂均生产此类电机，主要规格如下：（1）上海南洋电机厂：型号电机中心高电机极数容量（2）上海跃进电机厂：型号电机中心高电机极数容量以上二厂生产的昌吉矿用变压器的主要技术性能为：绝缘等级为F级（南洋电机厂亦有H级）；过载能力强，能承受额定转矩的160%过载，范围：跃进电机厂的昌吉矿用变压器为5 *70Hz；带独立风扇的IC416系列：一100Hz，（其中315*355机座号的4极电机为3*70Hz）；2兰州电机有限责任公司（原兰州电机厂）在1993年引进德国西门子公司昌吉矿用变压器设计、制造技术的基础上，通过消化吸收，结合本厂多年来生产实践的经验，开发了YP、YPT系列昌吉矿用变压器，其主要规格如下：型号电机中心高电机极数容量过载能力强，能承受额定转矩的160%过载，冷却方式：不带独立风扇的IC411系列和带独立风扇的IC416系列；等。

　　3台湾精元先马（CEMA）电机有限公司也生产昌吉矿用变压器，其主要规格如下：型号电机中心高电机极数容量该厂生产的昌吉矿用变压器具有以下性能：a.符合IEC标准，与Y系列相对应；连续工作制S1；d绝缘等级为F级；振动等级为R级（降振级）IC416A独立风机强制通风冷却；h调整范围有A、B、C、D四种型式。A型：频率范围为2*100Hz：极数拐点同步转速（50Hz）r/min恒转矩转速范围恒功率转速范围B型：频率范围为2*极数拐点同步转速（50Hz）r/min恒转矩转速范围恒功率转速范围C型：频率范围为2*300Hz：极数拐点同步转速（50Hz）r/min恒转矩转速范围r/min恒功率转速范围r/min D型：频率范围为2*极数拐点同步转速（50Hz）r/min恒转矩转速范围r/min恒功率转速范围r/min四、特殊设计的昌吉矿用变压器介绍大家知道：昌吉矿用变压器的电压频率曲线如示，在频率小于、等于额定频率范围内，如果输入电压随频率成正比（V/f=常数）变化时，则此时转速由低到额定转速，输入电压由低到额定电压，而转矩保持不变（等于额定转矩）此段称为恒转矩段。当大于额定频率后，电机转速将升至大于额定转速，但在我们机床行业中，对于不同的机床，其对拖动的要求是各不相同的，如车床、铣床，其主轴要求为恒功率的特性；而我厂的磨床，则要求为恒转矩的特性。对前者要求恒功率特性区应足够的宽，而对后者则要求恒转矩特性区应足够的宽，即都要求有足够宽的范围，这是因为它既应满足宽的恒功率区内运转，又应能满足在低速下恒转矩运行，以保证有足够的起动能力；或者它既应满足宽的恒转矩区内运转，又应能满足在高速下恒功率运行，为此一般的昌吉矿用变压器又不能满足此要求了，这是由于一般的昌吉矿用变压器是设计380V，50Hz的2一8极型电机，因此其恒功率与恒转矩段的转折点频率是50Hz、这样区的范围是固定的，所以必须考虑采用特殊设计的昌吉矿用变压器。

　　特殊设计的昌吉矿用变压器主要考虑是在转折频率（或称拐点频率）上，即拐点频率不是固定在50Hz上，而是选择在25Hz、33Hz或87Hz上，这样从中（以Mh=21N，*为例）可清楚看到当选用25Hz、33Hz挡电机时，恒功率区提前；而选用87Hz挡电机时，恒转矩区增大，而这正是我们所希望的。

　　不同转折频率下的转速一转矩特性这种根据基准频率不同而设计的电机，通常称之基频制电机，而一般的电机称为基极制电机，因为它是改变极对数的。

　　这种基频制电机，在相同的转矩下，不同的基准频率时电机的功率是不同的，基准频率越高，电机的功率也越大，但电机的机座号不变（即电机成本不变），当然配用的器将增大。对应电机的输出功率、转矩特性如及所示（以Mu=21Nm为例）不同转折频率的昌吉矿用变压器在相同转矩下的转速一功率特性这种基频制电机，在相同的功率下，不同的基准频率时电机的转矩也是不同的，随之电机的机座号也将改变，即电机的机座号将随基准频率升高而减小，电机成本也将降低，当然配用的器将保持不变。对应电机的输出功率、转矩特性如所示。（以Pn=7.5kW*4P为例）。

　　不同转折频率的昌吉矿用变压器在相同功率下的转速一功率。转矩特性现在福田电机（上海）有限公司生产的VFG系列通用昌吉矿用变压器就是这种基频制电机。

　　福田电机（上海）有限公司生产的VFG系列通用昌吉矿用变压器其设计特点为：VFG系列电机全部采用基频制（拐点频率可有25出、33.3出、50出和87出，电机为4级），替代传统的基极制（2极、4极、6极和8极，电机为50Hz），使性能更优，与器适配性更好。

　　与一般的电机相比，VFG系列电机具有更宽广的范围，更高的设计效率和功率因数，以及更合理的磁场设计，所以能满足宽频、节能和低噪音的需求。

　　VFG系列的25Hz、33.3Hz挡电机具备低频大转矩性能，并可降低器容量，且低速特性比一般电机为好；VFG系列的87Hz挡电机可取代一般的50Hz、2极电机，且体积更小、价格更低。

　　VFG系列通用昌吉矿用变压器具备优良的低速性能，与一般功能的器配合使用，恒转矩时最低频可达2Hz；如与矢量控制的器相配用，可在2Hz以上获得平稳运转、无转矩脉动，甚至在0Hz时可获得1.5倍的起动转矩。

　　VFG系列通用昌吉矿用变压器其技术规格如下：型号功率等级电机中心高极数基频（Hz）基频同步转速范围恒转矩转速范围恒功率转速范围VFG系列通用昌吉矿用变压器的主要性能是：d冷却方式：带独立风扇强制冷却的IC416系列；当前这种基频制电机已应用于机床、纺织、印染、塑胶、钢铁、印刷、化工、起重等机械设备和风机、泵站、输送线等电驱动无级变速场合。

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