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變頻電機與普通電機的區別

發(fā)布時(shí)間:2024-05-28點(diǎn)擊:27

在很多場(chǎng)合下,許多機械設備需要對電動(dòng)機進(jìn)行變頻調速,有的企業(yè)選擇了變頻調速電機來(lái)調速,而有的企業(yè)則直接選用普通的三相異步電動(dòng)機來(lái)進(jìn)行調速。變頻電機和普通電機的區別有哪些?下面我們一起來(lái)通過(guò)三個(gè)大的方面了解一下。 

一、普通異步電動(dòng)機都是按恒頻恒壓設計的,不可能完全適應變頻調速的要求。以下為變頻器對電機的影響 

1、電動(dòng)機的效率和溫升的問(wèn)題 

不論那種形式的變頻器,在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行。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為調制比)。 

高次諧波會(huì )引起電動(dòng)機定子銅耗、轉子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,為顯著(zhù)的是轉子銅(鋁)耗。因為異步電動(dòng)機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的,因此,高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后,便會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗。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(huì )使電動(dòng)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(dòng)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、電動(dòng)機絕緣強度問(wèn)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)機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動(dòng)機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。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)機運行電壓上,會(huì )對電動(dòng)機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會(huì )加速老化。 

3、諧波電磁噪聲與震動(dòng) 

普通異步電動(dòng)機采用變頻器供電時(shí),會(huì )使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動(dòng)機機體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)機工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機的各構件的固有震動(dòng)頻率。 

4、電動(dòng)機對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應能力 

由于采用變頻器供電后,電動(dòng)機可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)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)現頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng )造了條件,因而電動(dòng)機的機械系統和電磁系統處于循環(huán)交變力的作用下,給機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。 

5、低轉速時(shí)的冷卻問(wèn)題 

首先,異步電動(dòng)機的阻抗不盡理想,當電源頻率較底時(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)機再轉速降低時(shí),冷卻風(fēng)量與轉速的三次方成比例減小,致使電動(dòng)機的低速冷卻狀況變壞,溫升急劇增加,難以實(shí)現恒轉矩輸出。