之后寇教授又提出,在很多实际工程项目中,经常遇到电机与变频器配套后出现谐振、异常振动的问题,部分设备甚至长期无法彻底解决。国产电机是如何破解这一行业共性难题?
专家进行回答并举出典型案例,电机‑变频器系统振动谐振是行业公认的复杂难题,它不是简单的某一个零部件质量不合格,而是电机本体电磁设计、变频器控制算法、开关频率、整套系统固有频率多重因素耦合的结果。整机存在固有频率,绕组、连接螺栓等零部件同样拥有自身固有频率,现场经常出现设备整体振动不大,但局部绕组、局部结构单点异常振动的现象。
内蒙古红庆梁项目就出现过典型案例,ABB变频器配套某品牌电机,系统发生严重谐振,约八成设备出现振动问题,长期未能得到根治。该套系统采用DTC直接转矩控制模式,开关频率仅300‑500Hz,工作频段恰好落在系统易共振区间。
我们的解决思路是将谐波振动抑制工作前置到电机设计阶段,推行电机‑变频器协同设计。项目前期获取变频器提供的完整各次谐波数据表,开展专门的高次谐波仿真计算,评估谐波激励带来的发热、振动、噪声,把谐波带来的各类影响约束在标准允许范围之内。
电磁设计层面,通过优化绕组Q值、优化齿槽参数,实现谐波转矩相互抵消,从源头降低谐波激励。部分厂家会采用斜槽方案抑制谐波,但斜槽会带来较大轴向力,衍生出新的问题,我们优先依靠本体电磁计算优化来实现抑制效果。
这套技术方案已经落地海外重点项目,塞尔维亚贾马矿项目中,整套谐波与振动抑制技术措施被明确写入项目技术协议,保障设备长期稳定运行,多个项目哈电电机与ABB变频器配套,均未发生同类谐振故障。
之后寇教授进一步问到这款国产大型无轴电励磁同步提升电机,本体结构上有哪些标志性国产化创新?
专家回答到,该电机为无轴直驱结构,由定子、转子、底板、集电装置、密封罩等部件组成,采用锥套和提升机主轴直接对接,在结构、工艺、检修、绝缘、智能监测多个维度实现创新突破。
第一就是定子滑移式检修结构,这是现场使用中非常突出的优势。电机底板加工4毫米宽专用导向槽与导轨,依靠千斤顶、手拉葫芦就能够将定子沿轴向滑移移出。整个检修过程不需要抽出转子,也不用拆除提升钢丝绳,极大降低井塔狭小空间内大型电机的检修难度,节约检修工期。
第二是