普通异步电动机与变频电机的区别 点击：27391 | 回复：297
发表于：2004-05-18 15:58:00
楼主
一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响
1、电动机的效率和温升的问题
不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题
目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动
普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
4、电动机对频繁启动、制动的适应能力
由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
5、低转速时的冷却问题
首先，异步电动机的阻抗不尽理想，当电源频率较底时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次，普通异步电动机再转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。
发表于：2005-07-12 13:18:00
101楼
紫太阳： 2004-8-22 19:59:00
谢谢双华给大家介绍了一些有用的概念.
但本人觉得你有些结论是自己想象出来的,希望你的论点都能得到理论的支持!还是要谢谢你的热心.
下面的说法就有问题:"电源本身电压降低，将使得电机的无功功率更多的转换为有功功率".
双华： 2004-8-23 10:00:00
谢谢：紫太阳
有些话是我根据所学理论以及现场经验总结的，肯定有很多不足之处。希望大家对我提更多的意见，使得我在与大家交流中进步。
大家有好的建议以及不同的观点请尽量多的提出，使得我们在交流与争论中共勉。
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"电源的电压降低改变使功率因素上升'.说法有误.正确的理解是变频器是电源的负栽,而电机又是变频器的负载,变频器相对于电网来说是容性负载,正因为变频器的加入使的原有的感性交流传动系统成为接近于容性的传动系统,使的功率因素大幅提高.影响功率因素除了负载性质和电源电压外,主要还有频率.因为功率因素和负载性质及磁通有关,决定磁通的是电压和供电频率二者缺一不可.
发表于：2006-07-15 14:40:00
111楼
本公司有一台4极4KW变频电机(基频为25,减速器速比为71,变频器为佳灵JP6C—T9 5.5KW),使用两年后,当频率在16以下时,设备的胸辊和伏锟发生步进式抖动,频率越往下调时抖动越厉害.对此,我们判断为电机效率下降,原因是电机驱动力不够或驱动力矩不稳定造成的.为了解决这一问题,我们采购了一台4极7.5KW的变频电机(是另一家变频电机制造厂家生产的,基频为25,减速器速比为87,变频器为佳灵7.5KW),安装好后一试,频率在32以下时产生步进式抖动,根本不能使用.经测试:运行频率在25时,电流为6.7A,电压为380V.
现向各位高手请教,此种抖动是否是驱动力不够引起的,还是谐振引起的?或者是两者皆而有之，如何解决这一难题.
现向各位高手请教,此种抖动是否是驱动力不够引起的,还是谐振引起的?或者是两者皆而有之，如何解决这一难题.
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