高速电机变频系统

高速电机变频系统。

ACS800。

高速电机在以下各方面具有广阔的应用前景：

（1） 高速电机在空调或冰箱的离心式压缩机等各种场合得到应用，而随着科学技术的发展，特殊要求越来越多，它的应用也会越来越广泛。

（2） 随着汽车工业混合动力汽车的发展，体积小，重量轻的高速发电机将会得到充分的重视，并在混合动力汽车，航空，船舶等领域具有良好的应用前景。

（3）由燃气轮机驱动的高速发电机体积小，具有较高的机动性，可用于一些重要设施的备用电源，也可作为独立电源或小型电站，弥补集中式供电的不足，具有重要的实用价值。

由于高速电机转子上的离心力与线速度的平方成正比，高速电机要求具有很高的机械强度；又由于高速电机频率高，铁耗大，在设计时应适当降低铁心中的磁密，采用低损耗的铁心材料。

轴承的研究也是与高速电机密不可分的内容，因为普通轴承难以承受在高速系统中承受长时间运行，必须采用新材料和新结构的轴承。

高速电机可以有多种结构形式，如感应电机、永磁电机和磁阻电机等。电机在高速旋转时的离心力很大，当线速度达到200m/s以上时，常规叠片转子难以承受高速旋转产生的离心力，需要采用特殊的高强度叠片或实心转子。

在转子动力学发展的近百年的历史中，出现过很多计算方法，现代的计算方法主要可以分为两大类：传递矩阵法和有限元法。

有限元法的运动方程表达方式简洁，规范，在求解转子动力学问题或转子和周围结构一起组成的复杂机械系统的问题时，有很多优点。有限元法对复杂转子系统剖分庞大，计算结果比传递矩阵法准确，然而计算耗时长，占用内存大。现代计算机技术的发展，给有限元法提供了良好的硬件技术。

高速电机方案简述

高速电机一般应用于数控雕刻机、精密磨床及高速离心设备等设备，以数控雕刻机为例来阐述S350变频器在高速电机上的应用。

高速电机工艺要求

主轴系统是数控雕刻机的重要组成部件，其性能对数控雕刻机整机的性能有着至关重要的影响。主轴电机多采用两极高速无刷水冷电机，噪音小、切割力度大，运行转速一般在0～24000RPM，对应的变频器运行频率为0～400HZ。因此系统要求稳速精度高、低速时力矩大、加减速时间短、高速时温升低等来满足高生产效率与加工品质。

将S350控制方式选择为V/F控制模式，用DCM端子来接收数控系统模拟量信号（0~10V），MI1端子来控制起停，通过MI2~MI4端子来设置生产需要的七段速。MI5端子作为故障输入。

根据现场生产要求，将参数F0.18和F0.19设置成2秒（加减速时间），因运行转速较高，变频器需带制动单元。系统在50HZ，100HZ，200HZ，250HZ，300HZ，350HZ，400HZ这七段速度频率下，运行稳定，400HZ（对应24000RPM）时温升低，可以有效延长电机的寿命。

七段速参考端子设定：

MI2: 50HZ MI3: 100HZ MI3 MI2: 200HZ MI4: 250HZ

MI2 MI4: 300HZ MI3 MI4: 350HZ MI2 MI3 MI4: 400HZ

国外对高速电机及相关技术的研究比较早，已经取得了很多的研究成果，而且随着新材料的不断出现，加工工艺的不断改进，技术必将以更快的速度向前推进。国内对高速电机的研究还不是很多，基本上限于功率较小的发电机或电动机。

对于高速电机，用维修普通电机的一般方法维修，未必能修好，修好后，未必能长时间使用。根据国内外实践经验。介绍一下转速为20000RPM 高速电机与一般低速电机不同的维修方法。

高速电机拆卸电枢

观察电机运转时碳刷与换向器之间是否产生火花，出现火花的程度，(1)是无任何火花。说明碳刷与换向器都正常，无需修理；(2)只是有2～4个极小火花。这时仔细观察换向器表面若是平整的。大多数情况可不必修理；(3)除r有4个以F的极小火花，另有1～3个大火花，则不必拆卸电枢，只需用砂纸磨碳刷换向器；(4)如果出现4个上的大火花，则需要用砂纸磨换向器，甚至要认真地将换向器进行车加这时必须把碳刷与电枢拆卸下来。当然一巨换向器被加工后，就一定要换碳刷磨碳刷。

高速电机拆卸方法

因为在拆卸端盖与电枢时，振动会把碳刷损坏，所 应首先把碳刷从碳刷糟中取出。又固为两个碳 稽与挟向器的夹角未必相同，为确保在安装时能恢复原样，左右碳刷不会装反，必须在取出碳刷之前。给左右碳刷做好记号。另外切记不要碰坏碳 与换向器的接触面。

高速电机的一端一般有一个散热风痢，在另一端也许会有一个测转速用的磁钢或测速环在拆卸散热风扇叶与磁钢或测速环时一定要小心翼翼，不能把风扇的崩叶、测速磁钢碰坏。其次要在风扇轴套或在磁钢轴套与轴之间也傲一个记号，以便修理完毕后可以按原来的标记位置安装 因为高速电机的动平衡试验是带着扇叶或测速环(测速磁钢)作的，所以组装时，必须按拆卸时的记号组装 这一点在一般电机修理中是无关紧要的小事，I面在高速电机的修理中可事关大局。因为一旦损坏测速环或风扇片，或段有按记号组装，即使其它部分修理得很好。组装之后，在高速运行时 也可能会引起整机的不平衡振动。

拆卸高速电机时不可用锤子、冲子⋯ 等硬敲硬撬要用拉马，使用拉马时要注意：拉吗的顶尖 要直接顶在顶尖眼上，要在拉马顶尖与顶尖眼之同垫一保护垫，其目的是保护电枢轴上的顶尖眼避免损坏。

高速电机固定端盖

在拆卸之前一要在七下端盖上做上记号。以便修理后按原样装上。拆卸电枢上的轴承应小心清洗，清洗时用干净的航宅汽油，待汽油干后再用7014(或7018)轴承润滑脂填满轴承室(高速电机的轴承不能用普通黄油、二硫化钼)．放在干净的地方待用；如果换向器的表面平整而且有一层紫色的光泽，这是氧化层可以保护换向器的表面，用揉软的毛刷除去表面的粉末即可。