一、變頻(pín)器對(duì)電機的(de)影(yǐng)響主要在電動機的(de)效率和(hé)溫升

變頻(pín)器在運行中能産生不同程度的(de)諧波電壓和(hé)電流，使電動機在非正弦電壓、電流下(xià)運行，裏面的(de)高(gāo)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，最爲顯著的(de)是轉子銅耗，這(zhè)些損耗會使電動機額外發熱(rè)，效率降低，輸出功率減小，普通(tōng)電動機溫升一般要增加10%－20%。   

   

普通(tōng)電機   帶獨立散熱(rè)風扇的(de)變頻(pín)電機

二、電動機的(de)絕緣強度問題

變頻(pín)器載波頻(pín)率從幾千到十幾千赫，使得(de)電動機定子繞組要承受很高(gāo)的(de)電壓上升率，相當于對(duì)電動機施加陡度很大(dà)的(de)沖擊電壓，使電動機的(de)匝間絕緣承受較爲嚴重的(de)考驗。

三、諧波電磁噪聲與震動

普通(tōng)電動機采用(yòng)變頻(pín)器供電時(shí)，會使由電磁、機械、通(tōng)風等因素所引起的(de)震動和(hé)噪聲變的(de)更加複雜(zá)。變頻(pín)電源中含有的(de)各次諧波與電動機電磁部分(fēn)固有空間諧波相互幹涉，形成各種電磁激振力，從而加大(dà)噪聲。由于電動機的(de)工作頻(pín)率範圍寬，轉速變化(huà)範圍大(dà)，各種電磁力波的(de)頻(pín)率很難避開電動機的(de)各結構件的(de)固有振動頻(pín)率。

四、低轉速時(shí)的(de)冷(lěng)卻問題

當電源頻(pín)率較低時(shí)，電源中的(de)高(gāo)次諧波所引起的(de)損耗較大(dà)；其次變通(tōng)電機轉速降低時(shí)，冷(lěng)卻風量與轉速的(de)三次方成正比減小，緻使電機熱(rè)量散發不出去，溫升急劇增加，難以實現恒轉矩輸出。

五、針對(duì)以上情況，變頻(pín)電機采用(yòng)以下(xià)設計：

• 盡可(kě)能減小定子和(hé)轉子電阻，降低基波銅耗，以彌補高(gāo)次諧波引起的(de)銅耗增加

• 主磁場(chǎng)不飽和(hé)設計，一是考慮高(gāo)次諧波會加深磁路飽和(hé)，二是考慮在低頻(pín)時(shí)爲了(le)提高(gāo)輸出轉矩可(kě)适當提高(gāo)變頻(pín)器的(de)輸出電壓

• 結構設計，主要是絕緣等級提高(gāo)；對(duì)電動機的(de)振動、噪聲問題充分(fēn)考慮；冷(lěng)卻方式采用(yòng)強迫通(tōng)風冷(lěng)卻，即主電機散熱(rè)風扇采用(yòng)獨立的(de)電機驅動方式，強冷(lěng)風扇的(de)作用(yòng)就是爲了(le)保證電機在低轉速下(xià)的(de)冷(lěng)卻。

• 變頻(pín)電機的(de)線圈分(fēn)布電容小一點，矽鋼片的(de)電阻大(dà)些，這(zhè)樣高(gāo)頻(pín)脈沖對(duì)電機的(de)影(yǐng)響就小了(le)，電機的(de)電感濾波效果要好些。

• 普通(tōng)電機即工頻(pín)電機隻需要考慮啓動過程和(hé)工頻(pín)一個(gè)點的(de)工作情況（公衆号：機電人(rén)脈），然後設計電機；而變頻(pín)電機需要考慮啓動過程和(hé)變頻(pín)範圍内的(de)所有點工作情況，然後設計電機。

• 爲了(le)适應變頻(pín)器輸出的(de)PWM調寬波模拟正弦交流電含有大(dà)量諧波，專門制作的(de)變頻(pín)電機，其作用(yòng)實際上可(kě)理(lǐ)解爲電抗器加普通(tōng)電機。

02

如何區(qū)分(fēn)普通(tōng)電機和(hé)變頻(pín)電機？

一.普通(tōng)電機和(hé)變頻(pín)電機結構上的(de)區(qū)别

1.絕緣等級要求更高(gāo)

一般變頻(pín)電機的(de)絕緣等級爲F級或更高(gāo)，加強對(duì)地絕緣和(hé)線匝絕緣強度，特别要考慮絕緣耐沖擊電壓的(de)能力。

2.變頻(pín)電機的(de)振動、噪聲要求更高(gāo)

變頻(pín)電機要充分(fēn)考慮電動機構件及整體的(de)剛性，盡力提高(gāo)其固有頻(pín)率，以避開與各次力波産生共振現象。

3.變頻(pín)電機冷(lěng)卻方式不同

變頻(pín)電機一般采用(yòng)強迫通(tōng)風冷(lěng)卻，即主電機散熱(rè)風扇采用(yòng)獨立的(de)電機驅動。

4.保護措施要求不同

對(duì)容量超過160kW變頻(pín)電動機應采用(yòng)軸承絕緣措施。主要是易産生磁路不對(duì)稱，也(yě)會産生軸電流，當其他(tā)高(gāo)頻(pín)分(fēn)量所産生的(de)電流結合一起作用(yòng)時(shí)，軸電流将大(dà)爲增加，從而導緻軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。對(duì)恒功率變頻(pín)電動機，當轉速超過3000/min時(shí)，應采用(yòng)耐高(gāo)溫的(de)特殊潤滑脂，以補償軸承的(de)溫度升高(gāo)。

5.散熱(rè)系統不同

變頻(pín)電機散熱(rè)風扇采用(yòng)獨立電源供電，保證持續的(de)散熱(rè)能力。

二.普通(tōng)電機和(hé)變頻(pín)電機設計上的(de)區(qū)别

1.電磁設計

對(duì)普通(tōng)異步電動機來(lái)說，再設計時(shí)主要考慮的(de)性能參數是過載能力、啓動性能、效率和(hé)功率因數。而變頻(pín)電動機，由于臨界轉差率反比于電源頻(pín)率，可(kě)以在臨界轉差率接近1時(shí)直接啓動，因此，過載能力和(hé)啓動性能不在需要過多(duō)考慮，而要解決的(de)關鍵問題是如何改善電動機對(duì)非正弦波電源的(de)适應能力。

2.結構設計

在結構設計時(shí)，主要也(yě)是要考慮非正弦電源特性對(duì)變頻(pín)電機的(de)絕緣結構、振動、噪聲冷(lěng)卻方式等方面的(de)影(yǐng)響。