變頻電機(jī)與普通電機(jī)在工藝和原理上有那些區(qū)別

1、普通異步電動(dòng)機(jī)與變頻電機(jī)的區(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）。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

2、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% 。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)

3、加速老化。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

4、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

5、，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。 減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。2、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

6、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。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)

7、償軸承的溫度升高。同步電動(dòng)機(jī)：一、 特點(diǎn)：1、 功率因數(shù)超前，一般額定功率因數(shù)為0.9 ，有利于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，增加電網(wǎng)容量。2、 運(yùn)行穩(wěn)定性高，當(dāng)電網(wǎng)電壓突然下降到額定值的 80% 時(shí)，其勵(lì)磁系統(tǒng)一般能自 動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)行強(qiáng)行勵(lì)磁，保證電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。3 、 過載能力比相應(yīng)的異步電動(dòng)機(jī)大。4 、 運(yùn)行效率高，尤其是低速異步電動(dòng)機(jī)。二、 啟動(dòng)方式1、 異步啟動(dòng)法， ，同步電動(dòng)機(jī)多數(shù)在轉(zhuǎn)子上裝有類似與異步電機(jī)籠式繞組的啟動(dòng) 繞組。再勵(lì)磁回路串接約為勵(lì)磁繞組電阻值 10 倍的附加電阻來構(gòu)成閉合電路，把 同步電動(dòng)機(jī)的定子直接接入電網(wǎng)，使之按異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步轉(zhuǎn)速 （95%）時(shí)，再切除附

8、加電阻。2 、 變頻啟動(dòng)，用變頻器啟動(dòng)，不在贅述。三、應(yīng)用 作過油田節(jié)電的師傅都知道，油田的抽油機(jī)電機(jī)，由于要求的啟動(dòng) 轉(zhuǎn)矩大，工程師設(shè)計(jì)時(shí)一般將電機(jī)設(shè)計(jì)的很大，這就出現(xiàn) “大馬拉小車 ”現(xiàn)象，如： 55KW 的抽油機(jī)電機(jī)，再平衡塊基本調(diào)好后，其實(shí)際有功一般在十幾個(gè)KW ，有時(shí)還小。我曾做過這樣的改造，將抽油機(jī) 55KW 異步電動(dòng)機(jī)改為 22KW 同步電機(jī)， 后用變頻器控制，當(dāng)然也可以根據(jù)排液量或別的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)控制。節(jié)電率可達(dá) 40% 。因此，異步電動(dòng)機(jī)，同步電動(dòng)機(jī)，變頻電動(dòng)機(jī)三者各有特點(diǎn)，主要看您所控制的工況環(huán)境， 當(dāng)然還要根據(jù)工程成本， 能用異步電機(jī)盡量用異步電動(dòng)機(jī)。變頻電機(jī)與普通電機(jī)的

9、區(qū)別怎樣區(qū)分？ 變頻電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別通常用什么來區(qū)分呢？它們都能做變頻電機(jī)用，好向效 果也沒有什么差別。那怎么就要分變頻和普通電機(jī)之分呢？ 從外形上看，確實(shí)很難分辨得出。但內(nèi)部還是有些差異的。變頻電機(jī)的絕緣性能比普通電機(jī)要高，所以同樣的中心高，絕緣材料的選擇，電磁 線的選擇，都比普通電機(jī)好。電磁線的耐電壓沖擊能力要高。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。普通電機(jī)當(dāng)做變頻電機(jī)用不是不可以，但要適當(dāng)提高功率，否則對(duì)電機(jī)壽命會(huì)有比 較大的影響。其實(shí)區(qū)別不大，就是變頻電機(jī)有的可以高于 50hz 運(yùn)行

10、，散熱更好 有的變頻電機(jī)尾端無散熱風(fēng)葉須另外裝配散熱風(fēng)機(jī) 有的從外形上看，確實(shí)很難分辨得出。但內(nèi)部還是有些差異的。 變頻電機(jī)的絕緣性能比普通電機(jī)要高，所以同樣的中心高，絕緣材料的選擇，電磁 線的選擇，都比普通電機(jī)好。電磁線的耐電壓沖擊能力要高。 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。普通電機(jī)當(dāng) 做變頻電機(jī)用不是不可以， 但要適當(dāng)提高功率， 否則對(duì)電機(jī)壽命會(huì)有比較大的影響。 須另外加裝風(fēng)機(jī)散熱（限 50HZ 簡單一點(diǎn)說：普通電機(jī)，不可以在低頻率的情況下長期工作。變頻電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別普通異步電動(dòng)機(jī)

11、與變頻電機(jī)的區(qū)別普通異步電動(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。據(jù)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） 。 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

12、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%。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)生的矩形斬波沖沖擊下會(huì)加速老化。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

13、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。電動(dòng)機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力 <>普通電機(jī)和變頻電機(jī)主要有三方面區(qū)別：1、散熱系統(tǒng)不一樣；2、變頻電機(jī)加強(qiáng)了槽絕緣，一是絕緣材料加強(qiáng)，一是加大槽絕緣的厚度，以提高承受高 頻電壓的水平。3、增大了電磁負(fù)荷。普通電機(jī)工作點(diǎn)基本在磁飽和拐點(diǎn)，如果用做變頻，易飽和，產(chǎn)生 較高的激磁電流，

14、而變頻電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)增大了電磁負(fù)荷，使磁路不易飽和。另外就是變頻電機(jī)一般分為恒轉(zhuǎn)矩專用電動(dòng)機(jī)， 用于有反饋矢量控制的帶測(cè)速裝置的專用 電動(dòng)機(jī)以及中頻電動(dòng)機(jī)等。舞文弄墨 2005-4-19 9:02:20 其實(shí)，回答此問題最有發(fā)言權(quán)的是電機(jī)設(shè)計(jì)與制造的工程師了。 調(diào)頻技術(shù)對(duì)電機(jī)的要求主 要是三個(gè)方面：第一，絕緣等級(jí)；第二，強(qiáng)制冷卻；第三，轉(zhuǎn)子軸承。如果超過基頻向上 調(diào)速，還要考慮電機(jī)結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度?；\統(tǒng)地說，將普通電機(jī)代替調(diào)頻電機(jī)， 采用調(diào)頻傳動(dòng)。 從原理上說，行。從實(shí)際產(chǎn)品上說， 可能行可能不行。即不可靠。技術(shù)答疑 提問：變頻器馬達(dá)的問題？ 老師你好，請(qǐng)問變頻電機(jī)與工頻電機(jī)最大的區(qū)別是在哪里？繞電機(jī)線圈時(shí)怎么區(qū)分？請(qǐng)問 有 F7 和 V1000 的變頻器中文說明書嗎？有的話請(qǐng)發(fā)給我，多謝了！ 回答： RE: 變頻器馬達(dá)的問題？ 變頻電機(jī)與普通電機(jī)工作原理基本一樣，不同的是，其鐵心和繞組應(yīng)針對(duì)變頻專門設(shè)計(jì)， 另一個(gè)重要