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分析了解變頻器對(duì)電機(jī)的影響

發(fā)布時(shí)間：

2021-11-04

來(lái)源：

　　西瑪電機(jī)通過(guò)下面這篇文章，帶您分析了解一下變頻器對(duì)電機(jī)的影響，我們將從電機(jī)的效率和溫升的問(wèn)題、電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問(wèn)題、諧波電磁噪聲與震動(dòng)、電機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力、低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問(wèn)題等5個(gè)方面來(lái)講述變頻器對(duì)電機(jī)的影響。

　　1、電機(jī)的效率和溫升的問(wèn)題

　　不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。拒資料介紹，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調(diào)制比）。高次諧波會(huì)引起電機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%--20%。

　　2、電機(jī)絕緣強(qiáng)度問(wèn)題

　　目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。另外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上，會(huì)對(duì)電機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅，對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。

　　3、諧波電磁噪聲與震動(dòng)

　　普通異步電機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。當(dāng)電磁力波的頻率和電機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電機(jī)工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。

　　4、電機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力

　　由于采用變頻器供電后，電機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng)，并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方式進(jìn)行快速制動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了條件，因而電機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。

　　5、低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問(wèn)題

　　首先，異步電機(jī)的阻抗不盡理想，當(dāng)電源頻率較底時(shí)，電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步電機(jī)再轉(zhuǎn)速降低時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小，致使電機(jī)的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。

　　綜上所述，西瑪電機(jī)將變頻器與電機(jī)之間的恩怨情仇已經(jīng)分析的很詳細(xì)了，集團(tuán)有限公司是集電機(jī)設(shè)計(jì)制造、電氣控制、機(jī)械加工、模具、鑄造、運(yùn)輸?shù)茸詣?dòng)化成套工程為一體的系統(tǒng)化動(dòng)力系統(tǒng)提供商，歡迎來(lái)電咨詢！

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