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          變頻電機和普通電機的區別

          變頻電機和普通電機的區別,主要表現在以下兩個方面:

          第一,普通電機只能在工頻附近長時間工作,而變頻電機則可以長時間在嚴重高于,或者是低于工頻的條件下進行工作;舉個例子,我們國家的工頻是50Hz,普通電機如果長時間在5Hz,很快就會出現故障,甚至是損壞;而變頻電機的出現,就解決了普通電機的這個不足;

          第二,普通電機和變頻電機的散熱系統不同。普通電機的散熱系統和轉速是息息相關的,或者說,電機的轉速快,散熱系統就效果好,電機轉速慢,散熱效果就會大打折扣,而變頻電機則不存在這個問題。

          普通電機加上變頻器之后,是可以實現變頻運行了,但并非真正的變頻電機,如果長時間在非工頻狀態下工作,可能到電機的損壞。

          一、變頻器對電機的影響主要在電動機的效率和溫升

          變頻器在運行中能產生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行,里面的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,為顯著的是轉子銅耗,這些損耗會使電動機額外發熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動機溫升一般要增加10%-20%。   

             普通電機   帶獨立散熱風扇的變頻電機

          二、電動機的絕緣強度問題

          變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫,使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴重的考驗。

          三、諧波電磁噪聲與震動

          普通電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次諧波與電動機電磁部分固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力,從而加大噪聲。由于電動機的工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各結構件的固有振動頻率。

          四、低轉速時的冷卻問題

          當電源頻率較低時,電源中的高次諧波所引起的損耗較大;其次變通電機轉速降低時,冷卻風量與轉速的三次方成正比減小,致使電機熱量散發不出去,溫升急劇增加,難以實現恒轉矩輸出。

          五、針對以上情況,變頻電機采用以下設計:

          盡可能減小定子和轉子電阻,降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增加

          主磁場不飽和設計,一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時為了提高輸出轉矩可適當提高變頻器的輸出電壓

          結構設計,主要是絕緣等級提高;對電動機的振動、噪聲問題充分考慮;冷卻方式采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動方式,強冷風扇的作用就是為了保證電機在低轉速下的冷卻。

          變頻電機的線圈分布電容小一點,矽鋼片的電阻大些,這樣高頻脈沖對電機的影響就小了,電機的電感濾波效果要好些。

          普通電機即工頻電機只需要考慮啟動過程和工頻一個點的工作情況(公眾號:機電人脈),然后設計電機;而變頻電機需要考慮啟動過程和變頻范圍內的所有點工作情況,然后設計電機。

          為了適應變頻器輸出的PWM調寬波模擬正弦交流電含有大量諧波,專門制作的變頻電機,其作用實際上可理解為電抗器加普通電機。


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