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變頻電機與普通電機的區別

時間:2018/3/5 點擊數:5008

變頻電機和普通電機的區別,主要表現在以下兩個方麵:
第一,普通電機隻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於,或者是低於工頻的條件下進行工作;舉個例子,AG網絡遊戲國家的工頻是50Hz,普通電機如果長時間在5Hz,或者是2000Hz的條件下,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係統不同。普通電機的散熱係統和轉速是息息相關的,或者說,電機的轉速快,散熱係統就效果好,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後,是可以實現變頻運行了,但並非真正的變頻電機,還是綠波傑能剛才談到的第一條,如果長時間在非工頻狀態下工作,可能到電機的損壞;
從外形上看,確實很難分辨得出。但內部還是有些差異的。
變頻電機的絕緣性能比普通電機要高,所以同樣的中心高,絕緣材料的選擇,電磁線的選擇,都比普通電機好。電磁線的耐電壓衝擊能力要高。
變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態,一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。
普通電機當做變頻電機用不是不可以,但要適當提高功率,否則對電機壽命會有比較大的影響。

 1,電機的效率和溫升在變頻驅動下,變頻電機效率會高10%左右,而溫升會小20%左右,尤其是在矢量控製或者直接轉矩控製的低頻區域。

  2,變頻電機對於需要頻繁啟動、頻繁調速、頻繁製動的場合,要優於普通電動機。

  3,在電磁噪聲和振動方麵,變頻電機在變頻驅動時較普通電動機有更低的噪音和更小的電磁振動。

  4,電動機的絕緣強度問題。由於變頻電機專為變頻器驅動設計,所以能承受較大的du/dt,所以變頻電動機的絕緣強度要高。尤其是在DTC控製模式下,對電動機的絕緣強度是個很大的考驗。

  5,最主要的區別,還是變頻電動機有額外的散熱(采用獨立的軸流風機強迫通風),在低頻、直流製動和一些特殊應用場合下的散熱要大大的優於普通的交流異步電動機。
變頻電機是可以根據工作需要,通過改變電機的的頻率來達到所要的轉速要求,
當然還增加了強冷風扇,用來保證電機在低轉速下的冷卻。
\變頻電機的特點
1、電磁設計
'對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機,由於臨界轉差率反比於電源頻率,可以在臨界轉差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下:
 盡可能的減小定子和轉子電阻。
減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增 "
2)為抑製電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調速範圍內阻抗匹配的合理性。 ;
3)變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態,一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。
2、結構設計
再結構設計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方麵的影響,一般注意以下問題:
1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐衝擊電壓的能力。
2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產生共振現象。
3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。
4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱,也會產生軸電流,當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。
5)對恒功率變頻電動機,當轉速超過3000/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。
另外還有:
1、從工頻的角度看,變頻電機是劣質電機,普通電機才是好電機;
2、由於變頻器輸出的PWM調寬波模擬正弦交流電,含有大量諧波,一般需要經過電抗器濾波後才能進入普通電機,否則普通電機會發熱;
3、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,專門製作的變頻電機,其作用實際上可理解為電抗器加普通電機;
4  那就是說,同功率的變頻電機比普通電機鐵心截麵要大,線圈匝數要多,線徑要大,絕緣要高,專門的冷卻風扇電機;
5、為了適應弱磁調速的需要,考慮了軸承的承受能力及高速轉子動平衡;
6、這種變頻電機不具備更好的轉矩特性,隻是克服了普通電機不適應PWM調寬波模擬正弦交流電的需要;
7、如果變頻電機不具備上述特點和要求,那就是假的變頻電機變頻電機是可以根據工作需要,通過改變電機的的頻率來達到所要的轉速要求,
當然還增加了強冷風扇,用來保證電機在低轉速下的冷卻。
\變頻電機的特點
1、電磁設計
'對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機,由於臨界轉差率反比於電源頻率,可以在臨界轉差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下:
 盡可能的減小定子和轉子電阻。
減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增 "
2)為抑製電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調速範圍內阻抗匹配的合理性。 ;
3)變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態,一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。
2、結構設計
再結構設計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方麵的影響,一般注意以下問題:
1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐衝擊電壓的能力。
2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產生共振現象。
3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。
4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱,也會產生軸電流,當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。
5)對恒功率變頻電動機,當轉速超過3000/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。
另外還有:
1、從工頻的角度看,變頻電機是劣質電機,普通電機才是好電機;
2、由於變頻器輸出的PWM調寬波模擬正弦交流電,含有大量諧波,一般需要經過電抗器濾波後才能進入普通電機,否則普通電機會發熱;
3、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,專門製作的變頻電機,其作用實際上可理解為電抗器加普通電機;
4  那就是說,同功率的變頻電機比普通電機鐵心截麵要大,線圈匝數要多,線徑要大,絕緣要高,專門的冷卻風扇電機;
5、為了適應弱磁調速的需要,考慮了軸承的承受能力及高速轉子動平衡;
6、這種變頻電機不具備更好的轉矩特性,隻是克服了普通電機不適應PWM調寬波模擬正弦交流電的需要;
7、如果變頻電機不具備上述特點和要求,那就是假的變頻電機.

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