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西門子變頻電機具有特殊的冷卻系統(tǒng)、雙冷卻回路、流線型風(fēng)扇和足夠大的散熱面積端蓋框架及內(nèi)外肋結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)其超強的散熱能力和換熱能力。

雙冷卻回路

電機有兩條氣流路徑，一條內(nèi)部循環(huán)氣流路徑和一條外部冷卻氣流路徑，構(gòu)成了緊湊型西門子系列電機的特殊冷卻方法。

內(nèi)部循環(huán)氣流回路是通過內(nèi)部風(fēng)扇傳遞轉(zhuǎn)子的熱量，實現(xiàn)與底座的熱交換，達(dá)到冷卻轉(zhuǎn)子的目的，同時也可以實現(xiàn)電機定子繞組前后端的溫度平衡。

外部冷卻氣流路徑是通過內(nèi)部循環(huán)空氣回路的熱傳導(dǎo)和熱交換，將電機定子的熱量及時帶到機座表面，由外部風(fēng)扇（同軸：IC411；獨立：IC416）產(chǎn)生的冷卻氣流帶走，實現(xiàn)熱交換在電機和周圍環(huán)境之間冷卻電機。

冷卻效果

通過上述特殊的雙回路冷卻，電機定子繞組溫度分布達(dá)到相對均衡的理想效果，有效避免局部過熱。西門子電機的軸承溫度是客觀保證的。

1.電磁設(shè)計

對于普通異步電動機，重新設(shè)計時考慮的主要性能參數(shù)是過載能力、起動性能、效率和功率因數(shù)。對于變頻電機，由于臨界轉(zhuǎn)差率與工頻成反比，當(dāng)臨界轉(zhuǎn)差率接近1時，可直接啟動。因此，過載能力和起動性能不需要考慮太多，但要解決的關(guān)鍵問題是如何提高電機對非正弦波電源的適應(yīng)性。方法一般如下：

（1） 盡可能降低定子和轉(zhuǎn)子電阻。

降低定子電阻可以降低基波銅損耗，以補償高次諧波引起的銅損耗增加

（2） 為了抑制電流中的高次諧波，有必要適當(dāng)增加電機的電感。然而，轉(zhuǎn)子槽漏抗較大，集膚效應(yīng)也較大，高次諧波的銅損耗也增大。因此，電機漏抗的大小需要考慮整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。

（3） 變頻電機的主磁路通常設(shè)計為非飽和。一種是考慮高次諧波會加深磁路的飽和，另一種是適當(dāng)增加逆變器的輸出電壓，以便在低頻處增加輸出轉(zhuǎn)矩。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計

在改造設(shè)計中，主要考慮非正弦電源特性對變頻電機絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響。一般來說，應(yīng)注意以下問題：

（1）絕緣等級一般為F級或更高，加強匝間絕緣和絕緣強度，特別考慮絕緣承受沖擊電壓的能力。

（2）對于電機的振動和噪聲,需要充分考慮電機部件的剛度和整體，盡量增加其固有頻率，避免與各種力波共振。

（3） 冷卻方式：一般采用強制通風(fēng)冷卻，即主電機冷卻風(fēng)扇由獨立電機驅(qū)動。

（4） 容量超過160KW的電動機應(yīng)采取防止軸電流、軸承絕緣措施。主要原因是磁路的不對稱性容易發(fā)生，并產(chǎn)生軸電流。當(dāng)其他高頻部件產(chǎn)生的電流一起工作時，軸電流會大大增加，導(dǎo)致軸承損壞，因此一般需要采取絕緣措施。

（5） 對于恒功率變頻電機，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時，應(yīng)使用專用耐高溫潤滑脂來補償軸承的溫升。