日期：2022-09-08 20:14:06瀏覽量：82546
一.普通異步電動機采用恒頻恒壓設計，不能完全滿足變頻調(diào)速的要求。以下是變頻器對電機的影響
1.電機效率和溫升問題
無論哪種形式的變頻器在運行中產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電機處于非正弦電壓.電流下運行。關于拒絕信息的介紹是基于目前常用的正弦波PWM以型變頻器為例，其低諧波基本為零，其余高諧波分量約為載波頻率的兩倍u+1（u為調(diào)制比)。
高諧波會導致電機定子銅的消耗.轉(zhuǎn)子銅(鋁)消耗.鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)消耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉(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)子導條后，便會產(chǎn)生很大的精密減速電機轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動機運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%。
2.電機絕緣強度問題--
目前很多中小型變頻器都采用中小型變頻器PWM控制模式。他的載波頻率在幾千到幾千赫之間，這使得電機定子繞組必須承受高電壓上升率，這相當于對電機施加高陡的沖擊電壓，使電機的匝間絕緣能夠承受更嚴重的測試。PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電機的運行電壓上，會對電機的地面絕緣構成威脅，在高壓的反復沖擊下會加速地面絕緣的老化。
3.諧波電磁噪聲和振動
當普通異步電動機使用變頻器供電時，它會使電磁.機械.由通風和其他因素引起的振動和噪聲變化更為復雜。變頻電源中包含的每次時間諧波與電機電磁部分的固有空間諧波相互干擾，形成各種電磁沖擊力。當精密減速電機電磁波的頻率與電機體的固有振動頻率一致或接近時，會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而增加噪聲。由于電機工作頻率范圍廣，速度變化范圍大，各種電磁波的頻率難以避免電機各部件的固有振動頻率。
4.電動機頻繁啟動.適應制動的能力--
由于使用變頻器電源，電機可以在非常低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動，并且可以使用變頻器提供的各種制動方式進行快速制動，從而為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造條件。因此，電機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交替力的作用下，給機械結(jié)構和絕緣結(jié)構帶來疲勞，加速老化。
5.低速時的冷卻問題
首先，異步電動機的阻抗并不理想。當電源頻率較低時，電源中高諧波引起的損失較大。其次，當普通異步電動機轉(zhuǎn)速再次降低時，冷卻風量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例降低，導致電機低速冷卻條件惡化，溫升急劇增加，難以實現(xiàn)恒定扭矩輸出。
二.變頻電機的特點
1.電磁設計
對于普通異步電動機，重新設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力.啟動性能.效率和功率因數(shù)。對于變頻電機，由于臨界轉(zhuǎn)差率與電源頻率成比例，可在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動。因此，不需要過多考慮過載能力和啟動性能，需要解決的關鍵問題是如何提高電機對非正弦波電源的適應性。精密減速電機一般方法如下：
1)盡可能降低定子和轉(zhuǎn)子的電阻。
降低定子電阻可以降低基波的銅消耗，從而彌補高諧波引起的銅消耗的增加
2）為了抑制電流中的高次諧波，有必要適當增加電機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏電較大，收集效果也較大，高次諧波銅消耗量也增加。因此，電機漏電的尺寸應考慮到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。
3）變頻電機的主磁路一般設計為不飽和狀態(tài)。首先，考慮到高次諧波會加深磁路飽和度，其次，考慮變頻器的輸出電壓，以提高低頻時的輸出扭矩。
2.結(jié)構設計 在重新設計結(jié)構時，主要考慮變頻電機絕緣結(jié)構的非正弦電源特性.振動.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，一般為F級或更高，對地絕緣和線匝絕緣強度要加強，尤其要考慮絕緣抗沖擊電壓的能力。
2)振動電機.對于噪聲問題，應充分考慮電機構件和整體的剛性，盡量提高其固有頻率，避免與各種力波產(chǎn)生共振。
3)冷卻方式：一般采用精密減速電機強制通風冷卻，即主電機冷卻風扇采用獨立電機驅(qū)動。
4)防止軸電流的措施，160以上的容量KW電機應采用軸承絕緣措施。主要原因是磁路不對稱，也會產(chǎn)生軸向電流。當其他高頻部件產(chǎn)生的電流結(jié)合在一起時，軸向電流會大大增加，導致軸承損壞。因此，一般應采取絕緣措施。
5)對于恒功率變頻電機，當轉(zhuǎn)速超過3000/min應使用耐高溫的特殊潤滑脂來補償軸承的溫升。變頻電機可以在0。HZ--130HZ長期運行范圍，普通電機可在：2極20-65hz長期運行范圍.
4極的為25--75hz長期運行范圍.6極的為30--85hz長期運行范圍.8極的為35--100hz長期運行范圍.
