变频电机与普通电机的区别

  • 发布时间:2019-07-27 14:58:11,加入时间:2015年08月30日(距今3213天)
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     在于变频电机可在其调速范围内可任意调速,而电机不会损坏,一般国产的普通电机大部分只能在AC380V/50HZ的条件下运行,普通电机能降频或升频使用,但范围不能太大,否则电机会发热甚至烧坏。

  普通风机内散热风扇跟风机机芯用同一条线,而变频风机中这两个是分开的。所以普通风机变频过低时,可能会因过热而烧掉。

  变频电机由于要承受高频磁场,所以绝缘等级要比普通电机高,原则上普通电机是不能用变频器来驱动的,但在实际中为了节约资金,在很多需要调速的场合都用普通电机代替变频电机,但普通电机的调速精度不高,在风机、水泵的节能改造中经常这样做。在用普通电机代替变频电机时变频器的载波频率尽量低一点,以减少高频对电机的绝缘损坏。

  1、电磁设计

  对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:

  1)尽可能的减小定子和转子电阻

  减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增。

  2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

  3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

  2、结构设计

  在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:

  1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

  2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。

  3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

  4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。

  5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

  3、另外还有

  1)从工频的角度看,变频电机是劣质电机,普通电机才是好电机;

  2)由于变频器输出的PWM调宽波模拟正弦交流电,含有大量谐波,一般需要经过电抗器滤波后才能进入普通电机,否则普通电机会发热;

  3)为了适应变频器输出的PWM调宽波模拟正弦交流电含有大量谐波,专门制作的变频电机,其作用实际上可理解为电抗器加普通电机;

  4)那就是说,同功率的变频电机比普通电机铁心截面要大,线圈匝数要多,线径要大,绝缘要高,专门的冷却风扇电机;

  5)为了适应弱磁调速的需要,考虑了轴承的承受能力及高速转子动平衡;

  6)这种变频电机不具备更好的转矩特性,只是克服了普通电机不适应PWM调宽波模拟正弦交流电的需要;

  7)如果变频电机不具备上述特点和要求,那就是假的变频电机。

  变频电机和普通电机的区别还在于:

  1、电机的效率和温升在变频驱动下,变频电机效率会高10%左右,而温升会小20%左右,尤其是在矢量控制或者直接转矩控制的低频区域。

  2、变频电机对于需要频繁启动、频繁调速、频繁制动的场合,要优于普通电动机。

  3、在电磁噪声和振动方面,变频电机在变频驱动时较普通电动机有更低的噪音和更小的电磁振动。

  4、电动机的绝缘强度问题。由于变频电机专为变频器驱动设计,所以能承受较大的du/dt,所以变频电动机的绝缘强度要高。尤其是在DTC控制模式下,对电动机的绝缘强度是个很大的考验。

  5、最主要的区别,还是变频电动机有额外的散热(采用独立的轴流风机强迫通风),在低频、直流制动和一些特殊应用场合下的散热要大大的优于普通的交流异步电动机。

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