變頻電動機的特點是什么？
日期：2016-06-30 / 人氣：4233
變頻電動機的特點是什么？
電磁設計
對普通異步電動機來說，在設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機，由于臨界轉差率反比于電源頻率，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：
1） 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）為抑制電流中的高次諧波，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范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(tài)，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。
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、噪聲冷卻方式等方面的影響，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，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。 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(xiàn)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。
編輯本段變頻電機主要特點
變頻專用電動機具有如下特點： B級溫升設計，F(xiàn)級絕緣制造。（電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。
絕緣的溫度等級 A級 E級 B級 F級 H級
最高允許溫度（℃） 105 120 130 155 180
繞組溫升限值（K） 60 75 80 100 125
性能參考溫度（℃） 80 95 100 120 145
所以絕緣等級F：溫升為100K，但實測溫度不應大于155℃，155-100=55℃，環(huán)境溫度不應大于55℃。B級......。
補充：若硬要把F級降為B級用（可能電機絕緣已受損），則實測溫度不應大于130℃，溫升為80。環(huán)境溫度不大于50℃ 。
性能參考溫度，是指在此最高溫度下，對應絕緣級別能有效保證電機可靠運行，不置影響電機性能。
要說絕緣F級，溫升要按B級，個人理解應是電機的工作環(huán)境較設計環(huán)境要惡劣，例如普通電機用變頻拖動，低頻時，其繞組的溫升就會大于標準頻率下的溫升。）采用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆制造工藝以及采用特殊的絕緣結構，使電氣繞組采用絕緣耐壓及機械強度有很大提高，足以勝任馬達之高速運轉及抵抗變頻器高頻電流沖擊以及電壓對絕緣之破壞。平衡質量高，震動等級為R級（降振級）機械零部件加工精度高，并采用專用高精度進口軸承，可以高速運轉。強制通風散熱系統(tǒng)，全部采用進口軸流風機超靜音、高壽命，強勁風力。保障馬達在任何轉速下，得到有效散熱，可實現(xiàn)高速或低速長期運行。經(jīng)AMCAD軟件設計的YP系列電機，與傳統(tǒng)變頻電機相比較，具備更寬廣的調速范圍和更高的設計質量，經(jīng)特殊的磁場設計，進一步抑制高次諧波磁場，以滿足寬頻、節(jié)能和低噪音的設計指標。具有寬范圍恒轉矩與功率調速特性，調速平穩(wěn)，無轉矩脈動。與各類變頻器均具有良好的參數(shù)匹配，配合矢量控制，可實現(xiàn)零轉速全轉矩、低頻大力矩與高精度轉速控制、位置控制及快速動態(tài)響應控制。YP系列變頻專用電機可配制剎車器，編碼器供貨，這樣即可獲得精準停車，和通過轉速閉環(huán)控制實現(xiàn)高精度速度控制。采用“微電機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現(xiàn)超低速無級調速的精準控制。YP系列變頻專用電機通用性好，其安裝尺寸符合IEC標準，與一般標準型電機具備可互換性。
編輯本段變頻電機的構造原理
電動機的調速與控制，是工農業(yè)各類機械及辦公、民生電器設備的基礎技術之一。隨著電力電子技術、微電子技術的驚人發(fā)展，采用“專用變頻感應電動機+變頻器”的交流調速方式，正在以其卓越的性能和經(jīng)濟性，在調速領域，引導了一場取代傳統(tǒng)調速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于：使機械自動化程度和生產效率大為提高、節(jié)約能源、提高產品合格率及產品質量、電源系統(tǒng)容量相應提高、設備小型化、增加舒適性，目前正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機械調速和直流調速方案。 由于變頻電源的特殊性，以及系統(tǒng)對高速或低速運轉、轉速動態(tài)響應等需求，對作為動力主體的電動機，提出了苛刻的要求，給電動機帶來了在電磁、結構、絕緣各方面新的課題。
編輯本段變頻電機的應用
變頻調速目前已經(jīng)成為主流的調速方案，可廣泛應用于各行各業(yè)無級變速傳動。 特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領域內日益廣泛的應用，變頻電機的使用也日益廣泛起來，可以這樣說由于變頻電機在變頻控制方面較普通電機的優(yōu)越性，凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機的身影。
電磁設計
對普通異步電動機來說，在設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機，由于臨界轉差率反比于電源頻率，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：
1） 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）為抑制電流中的高次諧波，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范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(tài)，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。
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、噪聲冷卻方式等方面的影響，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，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。 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(xiàn)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。
編輯本段變頻電機主要特點
變頻專用電動機具有如下特點： B級溫升設計，F(xiàn)級絕緣制造。（電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。
絕緣的溫度等級 A級 E級 B級 F級 H級
最高允許溫度（℃） 105 120 130 155 180
繞組溫升限值（K） 60 75 80 100 125
性能參考溫度（℃） 80 95 100 120 145
所以絕緣等級F：溫升為100K，但實測溫度不應大于155℃，155-100=55℃，環(huán)境溫度不應大于55℃。B級......。
補充：若硬要把F級降為B級用（可能電機絕緣已受損），則實測溫度不應大于130℃，溫升為80。環(huán)境溫度不大于50℃ 。
性能參考溫度，是指在此最高溫度下，對應絕緣級別能有效保證電機可靠運行，不置影響電機性能。
要說絕緣F級，溫升要按B級，個人理解應是電機的工作環(huán)境較設計環(huán)境要惡劣，例如普通電機用變頻拖動，低頻時，其繞組的溫升就會大于標準頻率下的溫升。）采用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆制造工藝以及采用特殊的絕緣結構，使電氣繞組采用絕緣耐壓及機械強度有很大提高，足以勝任馬達之高速運轉及抵抗變頻器高頻電流沖擊以及電壓對絕緣之破壞。平衡質量高，震動等級為R級（降振級）機械零部件加工精度高，并采用專用高精度進口軸承，可以高速運轉。強制通風散熱系統(tǒng)，全部采用進口軸流風機超靜音、高壽命，強勁風力。保障馬達在任何轉速下，得到有效散熱，可實現(xiàn)高速或低速長期運行。經(jīng)AMCAD軟件設計的YP系列電機，與傳統(tǒng)變頻電機相比較，具備更寬廣的調速范圍和更高的設計質量，經(jīng)特殊的磁場設計，進一步抑制高次諧波磁場，以滿足寬頻、節(jié)能和低噪音的設計指標。具有寬范圍恒轉矩與功率調速特性，調速平穩(wěn)，無轉矩脈動。與各類變頻器均具有良好的參數(shù)匹配，配合矢量控制，可實現(xiàn)零轉速全轉矩、低頻大力矩與高精度轉速控制、位置控制及快速動態(tài)響應控制。YP系列變頻專用電機可配制剎車器，編碼器供貨，這樣即可獲得精準停車，和通過轉速閉環(huán)控制實現(xiàn)高精度速度控制。采用“微電機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現(xiàn)超低速無級調速的精準控制。YP系列變頻專用電機通用性好，其安裝尺寸符合IEC標準，與一般標準型電機具備可互換性。
編輯本段變頻電機的構造原理
電動機的調速與控制，是工農業(yè)各類機械及辦公、民生電器設備的基礎技術之一。隨著電力電子技術、微電子技術的驚人發(fā)展，采用“專用變頻感應電動機+變頻器”的交流調速方式，正在以其卓越的性能和經(jīng)濟性，在調速領域，引導了一場取代傳統(tǒng)調速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于：使機械自動化程度和生產效率大為提高、節(jié)約能源、提高產品合格率及產品質量、電源系統(tǒng)容量相應提高、設備小型化、增加舒適性，目前正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機械調速和直流調速方案。 由于變頻電源的特殊性，以及系統(tǒng)對高速或低速運轉、轉速動態(tài)響應等需求，對作為動力主體的電動機，提出了苛刻的要求，給電動機帶來了在電磁、結構、絕緣各方面新的課題。
編輯本段變頻電機的應用
變頻調速目前已經(jīng)成為主流的調速方案，可廣泛應用于各行各業(yè)無級變速傳動。 特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領域內日益廣泛的應用，變頻電機的使用也日益廣泛起來，可以這樣說由于變頻電機在變頻控制方面較普通電機的優(yōu)越性，凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機的身影。
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