出于节能降碳考虑,当前煤炭,冶金矿山带式给料机采用变频控制已非常普遍,其中一部分项目采用的是普通的三相异步电机+变频器的方式,特别是对于一些后期节能改造项目,不用更换电机,通过增加变频器就能达到可观的节能效果,也节省了初投资,也有部分新项目直接选用专用变频电机。
我们都知道,专用变频电机能够很好适应高频及低频长时间运行,主要是由于采取了一些特殊设计:独立强制冷却风扇:配置独立供电风机,确保低速时冷却风量恒定充足。
绝缘强化:采用更高耐温等级(如F级或H级)绝缘材料,抵抗不可避免的温升。
电磁优化:设计适应更宽频率范围,优化磁路降低铁损,减少饱和风险。
轴承防蚀:特殊设计或工艺防止轴电流腐蚀轴承。
所以由于变频电机的特殊结构,专用变频电机能够很好适应高频及低频长时间运行。
普通异步电机+变频器变频方式在较高频率运行时基本是没什么问题的,但当普通异步电动机(非变频专用电机)在远低于额定频率(如5Hz、10Hz)下长期运行时,易过热损坏或性能严重劣化。这主要源于以下三个关键原因:
一、散热能力崩溃设计匹配原则:普通电机散热系统(轴流风扇)完全依赖自身转速驱动气流散热,其散热能力与转速呈正比关系。低频困境:电机转速n=60f/p,低频(f↓)直接导致转速(n↓)大幅下降。冷却失效:例如,50Hz电机在10Hz运行时转速仅剩20%,此时风扇风量明显下降,散热能力急剧衰减。发热加剧:即使输出功率降低,铜损(I²R)和铁损依然存在,尤其低速高转矩负载时铜损可能更高。热失衡结果:发热量>散热量,热量持续积累,终导致绕组绝缘过热老化、烧毁。