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振動(dòng)電機(jī)網(wǎng)消息：變頻電機(jī)與工頻電機(jī)有什么區(qū)別2015-09-11: 電機(jī)網(wǎng)消息：變頻電機(jī)與工頻電機(jī)有什么區(qū)別
一、普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求
。以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響　　
      1
、電動(dòng)機(jī)的效率和溫升的問題　　
      不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流
，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓
、電流下運(yùn)行。拒資料介紹
，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例
，其低次諧波基本為零
，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調(diào)制比）?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！　?nbsp;
高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗
、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加
，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗
。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此
，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后
，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外
，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗
。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低
，輸出功率減小
，如將普通三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%--20%
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       2、電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問題　　
      目前中小型變頻器
，不少是采用PWM的控制方式
。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率
，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓
，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。另外
，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上
，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅，對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化
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      3、諧波電磁噪聲與震動(dòng)　　
       普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí)
，會(huì)使由電磁
、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜
。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉
，形成各種電磁激振力。當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)
，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象
，從而加大噪聲
。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大
，各種電磁力波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率
。　　
        4
、電動(dòng)機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)
、制動(dòng)的適應(yīng)能力　　
     由于采用變頻器供電后，電動(dòng)機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動(dòng)
，并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方式進(jìn)行快速制動(dòng)
，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了條件，因而電動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下
，給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題
。　　
        5
、低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問題　　
       首先
，異步電動(dòng)機(jī)的阻抗不盡理想，當(dāng)電源頻率較底時(shí)
，電源中高次諧波所引起的損耗較大
。其次，普通異步電動(dòng)機(jī)再轉(zhuǎn)速降低時(shí)
，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小，致使電動(dòng)機(jī)的低速冷卻狀況變壞
，溫升急劇增加
，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。
二
、變頻電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)　　
      1
、電磁設(shè)計(jì)　　對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來說，再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過載能力
、啟動(dòng)性能
、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī)
，由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率
，可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接啟動(dòng)，因此
，過載能力和啟動(dòng)性能不在需要過多考慮
，而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。
       方式一般如下：　　
1）盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻
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！　p小定子電阻即可降低基波銅耗
，以彌補(bǔ)高次諧波引起的銅耗增　　2）為抑制電流中的高次諧波，需適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)的電感
。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大
，高次諧波銅耗也增大。因此
，電動(dòng)機(jī)漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性
。　　
3）變頻電動(dòng)機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)
，一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和
，二是考慮在低頻時(shí)，為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓
?div id="m50uktp" class="box-center"> ！　?nbsp; 4）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　再結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)
，主要也是考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)
、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響
，一般注意以下問題：　　
1）絕緣等級(jí)
，一般為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度
，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力
。　　2）對(duì)電機(jī)的振動(dòng)
、噪聲問題
，要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率
，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象
。　　
3）冷卻方式：一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻
，即主電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)
。　　
4）防止軸電流措施
，對(duì)容量超過160KW電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施
。主要是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生軸電流
，當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時(shí)
，軸電流將大為增加，從而導(dǎo)致軸承損壞
，所以一般要采取絕緣措施
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！　?
5）對(duì)恒功率變頻電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時(shí)
，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂
，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。
變頻電機(jī)可在0
。1HZ--130HZ范圍長(zhǎng)期運(yùn)行
，
　　普通電機(jī)可在：2極的為20--65hz范圍長(zhǎng)期運(yùn)行.
　　 4極的為25--75hz范圍長(zhǎng)期運(yùn)行.
　　 6極的為30--85hz范圍長(zhǎng)期運(yùn)行.
　　 8極的為35--100hz范圍長(zhǎng)期運(yùn)

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