（已结束）变频擂台第21期——选型疑问：变频器配置普通电机好还是变频电机好？ 点击：2554 | 回复：27
本周擂台：选型疑问：变频器配置普通电机好还是变频电机好？
在设备选型过程中，电机这种动力设备是需要首先确定的。对于调速范围比较大的场合（例如要求的最低转速和最高转速差距在10倍以上），而且设备运行频率不固定在50Hz左右的情况下，变频器到底配置普通电机好还是变频电机好呢？
1、列举出两种配置的优缺点，可以从可靠性、成本、人力物力投入、实现方式、各自适合的应用环境、实际案例等方面去论述。
2、 针对以上要求，进行详细阐述。最好能有图片说明，如果能以某品牌变频器举例说明更佳。列举得最全的、阐述得最详细的、原创最多的，作为一等奖。
变频擂台每周一期，本期擂台的最晚结贴时间为：2011年3月27日。
奖项设置：一等奖1名：50MP，二等奖5名：10MP，三等奖10名：30积分。
MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，类似于大家熟悉的QB，1个MP=1元人民币。
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如果单纯从使用角度看，有很多应用场合确实需要以变频电动机代替普通交流异步机。如果技术、工艺上原因不得不使用变频电机，那还是使用变频电机吧！原因如下：
1、比如启动甚至运行期间电动机轴上的负载较重、转速较低时，这时采用变频电机，因其在制造时采取特殊技术措施：比如采用深槽嵌线设计、使用具有较高导磁率的冷轧取向硅钢片做定子磁路材料、采用行波绕组方式绕制线圈等......，可以使得变频电机适于长期低速大扭矩输出运行，而且在零速变频启动时也能够获得较高启动转矩（相对于普通电机降压启动而言），而且磁极下的磁通量高，磁路不易饱和，相同负载水平驱动时，变频电机从变频电源吸取的电流更小，能够避免变频器频繁报警引起停机；
2、又如，需要较低频率运行时，因普通三相交流异步电机多是同轴循环风冷式，低频运行时风扇通风量大大下降，散热状况恶化，不利于电机长期稳定运行，为防止烧坏绝缘，需要另外选择有独立的风机的电机，这样对使用上增加额外的麻烦，不如直接使用变频电机可以不必增加额外的冷却手段；
3、变频电机可以根据应用需求做出大惯量变频电机等，比起普通电机更适合那些驱动大惯量负载的场合，普通电机通常没有考虑这种特殊应用的需求，难以实现良好的惯量匹配，如果坚持使用，当然可以机械上增加减速器等，这样需要机械上做改动，或者不得不选择功率更大、因而转子惯量也大的电机，或者选择虽然功率不变但同步转速低些的电动机（但这时候选择的电动机惯量也不能显著增加，除非你的机械人员在惯量计算上很有信心，否则这种更改设计的把握性也不大。
4、变频调速运行时的谐波注入，对变频电机的影响更小些，其在有谐波干扰时的电流和输出转矩更平稳，也能够在一定程度上避免变频器报警引起停机。
5、变频电机绕组绝缘等级使用较高的的F级绝缘材料，比普通电机绝缘性能要好
有的变频系统在PLC设计、调试时考虑不周，可能导致电机总是频繁在低频率运行，这时不妨选择个变频电机替代更可靠些，尤其是电机功率不大时会感觉经济些，总比到时候变频器时常报警甚至烧电机强哦！
当然在同等功率、相同的同步转速时，选择变频电机的价格肯定高于普通电机，加入经济成本因素后，就要综合各方面实际情况考虑是否值得了。
如果纯粹是从技术方面讨论采用变频器＋那种电机好，答案当然是变频电机会更好点！但我们在选用设备时，往往受限与经济、现场既定设备的影响，不得已选择普通异步电机的情况经常发生！
a）、价格成本方面。变频电机价格贵，普通电机价格便宜，同等规格的变频电机价格要比普通异步电机贵出许多，这也是通常为什么不选择变频电机的主要原因；
b）、可靠性方面。变频电机可以调速范围广，可以在低频下长期运行，而普通异步电机一般只能稳定工作在特定频率，在低频下长期运行会发热烧坏电机。变频电机绝缘度、耐热性能比普通电机好，变频电机的风机独立供电，低速下散热好，普通电机的风扇与电机同轴；
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a）、价格成本方面。变频电机价格贵，普通电机价格便宜，同等规格的变频电机价格要比普通异步电机贵出许多，这也是通常为什么不选择变频电机的主要原因；
b）、可靠性方面。变频电机可以调速范围广，可以在低频下长期运行，而普通异步电机一般只能稳定工作在特定频率，在低频下长期运行会发热烧坏电机。变频电机绝缘度、耐热性能比普通电机好，变频电机的风机独立供电，低速下散热好，普通电机的风扇与电机同轴；
其实这个问题偶也比较纠结。问过电机的经销商，答曰国产的变频电机只是普通电机带一个独立的风机而已。但是偶一直不相信这个说法，因为相同机座号的变频电机价格不是普通的异步电机加风机的价格呀。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。
第一：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。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%。
第二：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。一般普通电机的匝间绝缘不会做得那么好。
第三：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。
第四：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。
第五：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。
变频电机可在0。1HZ－－130HZ范围长期运行，普通电机可在： 2极的为20－－65hz范围长期运行. 4极的为25－－75hz范围长期运行. 6极的为30－－85hz范围长期运行. 8极的为35－－100hz范围长期运行.
所以从经济性来说，如果能满足以上的频率区间，是可以用普通电机来代替变频电机使用的。但是，超过以上区间，还是用变频电机比较保险。因为以上的五点，都可能使您的电机降低使用时间。
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