[发明专利]扩展恒压变频异步电机供电频率的方法

说明书

技术领域

本发明属于电机设计技术，涉及一种扩展恒压变频异步电机供电频率的 方法。

背景技术

目前，一般常见的是恒压直流电源通过变频器变压变频后给单绕组异步 电动机供电。由于这种变频电机的电压和频率同时改变，因此，电机的磁场 基本是恒定的。而对于恒压变频供电体制，如果采用传统的单绕组的异步电 动机，由于电压恒定而频率改变，则当异步电动机低频运行时磁场增强，将 使磁场发生饱和，电机的温升快速上升，甚至造成烧毁故障；而当电机在高 频运行时，处于弱磁状态，根据异步电动机电磁转矩和磁通成正比的关系可 知，此时电机输出力矩减小，不满足使用要求。尤其是当电机供电频率的带 宽很大时，单绕组的异步电动机无法满足用户的使用要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种扩展恒压变频异步电机供电频率的方法，以 解决供电频率的带宽很大时，单绕组电机低频运行时磁场饱和、而高频运行 时力矩不足的难题，从而满足用户的使用要求。

本发明的技术方案是：扩展恒压变频异步电机供电频率的方法，其特征 在于，扩展恒压变频异步电机供电频率的步骤如下：

1、确定电机的供电频率和设计参数：

根据用户提出的要求确定电机的供电频率范围，最高供电频率为F_H，最 低供电频率为F_L，供电频率带宽为W_f；同时，根据用户提出的电机输出功率、 转速、功率因数、效率、起动转矩和外形尺寸要求确定电机的结构参数；

2、确定电机定子绕组的套数：当供电频率带宽为200Hz≤W_f400Hz时， 电机定子绕组的套数为2；当供电频率带宽为400Hz＜W_f≤600Hz时，电机定子 绕组的套数为3；

3、将供电频率范围分段：根据电机定子绕组的套数将供电频率范围分为 2～3个供电频段，确定每个供电频段的边界频率；当供电频率范围分为2个 供电频段时，供电频段的边界频率为频点F₁；当供电频率范围分为3个供电 频段时，供电频段的边界频率为频点F₂和频点F₃；频点F₃的频率数值高于频 点F₂；供电频率范围分段后每个供电频段的频率带宽为100Hz≤W_f′≤200Hz；

4、确定电机每套定子绕组的设计频率：计算供电频率范围内每个供电频 段的中心频率；当供电频率范围分为2个供电频段时，低供电频段的中心频 率为f₁，高供电频段的中心频率为f₂；当供电频率范围分为3个供电频段时， 低供电频段的中心频率为f₃，中供电频段的中心频率为f₄，高供电频段的中心 频率为f₅；每个供电频段的设计频率与该供电频段的中心频率的频率差Δ f＝0Hz～30Hz；当供电频率范围分为2个供电频段时，低供电频段的设计频率 为f_1′，高供电频段的设计频率为f_2′；当供电频率范围分为3个供电频段时， 低供电频段的设计频率为f_3′，中供电频段的设计频率为f_4′高供电频段的设计 频率为f_5′；

5、确定电机每套定子绕组的结构参数：根据每套定子绕组供电频段的设 计频率和电机的结构参数，计算得到每套定子绕组的主要参数：低供电频段 每相绕组匝数为N₁，中供电频段每相绕组匝数为N₂，高供电频段每相绕组匝 数为N₃；

6、当电机供电频率位于某个供电频段内时，与该供电频段对应的定子绕 组通电工作，其他定子绕组断电。

本发明的优点是：提供了一种扩展恒压变频异步电机供电频率的方法， 解决了供电频率的带宽很大时，单绕组电机低频运行时磁场饱和、而高频运 行时力矩不足的难题，从而满足了用户的使用要求。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。扩展恒压变频异步电机供电频率的方 法，其特征在于，展宽恒压变频异步电机供电频率的步骤如下：

1、确定电机的供电频率和设计参数：