變頻電機與普通電機的區別及其工作原理

普通異步電動機按恒頻恒壓設計，不能完全滿足變頻調速的要求。因為使用了變頻器，在我們普通電機不適用的情況下，變頻電機可以很好的解決這個問題。

一個。變頻電機的優點：變頻電機采用“專用變頻感應電機和變頻器”的交流調速方式，大大提高了機械自動化程度和生產效率，減小了設備尺寸，提高了舒適度，目前正在取代傳統的機械調速和DC調速方案。變頻電機有很多優點。下面的小系列就給大家分享幾點：1。采用電磁設計，降低定子和轉子的電阻。2.有啟動功能。3.適應不同工況下的頻繁變速。4.在某種程度上是可以挽救的

兩個。變頻器對電機的影響；

1.電機效率和溫升

無論變頻器的形式如何，運行中都會不同程度地產生諧波電壓和電流，使電機在非正弦電壓和電流下運行。盡管引入了數據，但以目前常用的正弦波PWM變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩余約兩倍于載波頻率的高次諧波分量為2u 1(u為調制指數)。

高次諧波會導致定子銅、轉子銅(鋁)、鐵的增加和附加損耗，尤其是轉子銅(鋁)。由于異步電動機以接近基頻的同步速度旋轉，高次諧波電壓在切轉子后會造成很大的轉子損耗。此外，還應考慮皮膚效應導致的額外銅消耗。這些損耗會使電機產生額外的熱量，降低效率，降低輸出功率。例如，在非正弦供電條件下，在變頻器輸出的非正線電源中運行時，普通三相異步電動機的溫升一般需要提高10 ~ 20 ~ 20 ~ 20。

2.這臺電機絕緣性能很好

目前很多中小型變頻器都采用PWM控制方式。他的載頻在幾千萬左右，使得電機定子繞組承受很高的電壓上升，相當于對電機施加巨大的沖擊電壓，使得電機匝間絕緣承受更嚴重的考驗。另外，PWM變頻器產生的矩形斬波脈沖電壓疊加在電機運行電壓上，會對電機對地絕緣造成威脅，對地絕緣在高電壓的反復沖擊下會加速老化。

3.低速轉動時的冷卻問題

第一，異步電機的電阻不理想。當工頻低于底層時，高階和諧波造成的功率損耗較大。二是普通異步電動機轉速再次下降時，冷卻風量與轉速的三倍成比例下降，導致電動機低速冷卻狀態惡化，溫升急劇上升，難以實現恒轉矩輸出。

4.電機對頻繁啟動和制動的適應性

由于電機由變頻器供電后，可以在很低的頻率和電壓下無沖擊啟動，并且可以使用變頻器提供的各種制動方法快速制動，為頻繁啟動和制動創造了條件，因此在電機系統和電磁系統的循環交換力作用下，給機械結構和絕緣結構帶來了疲勞和加速老化的問題。

5.諧波電磁噪聲和振動

使用變頻器為普通異步電動汽車供電時，電磁、機械、通風等因素引起的振動和噪聲變化更加復雜。變頻電源中包含的各種時間諧波干擾電機電磁部分固有的空間諧波，形成各種電磁激勵。當電磁波的頻率與電機本體的固有振動頻率一致或接近時，就會發生共振現象，從而

對于普通異步電動汽車，重新設計時考慮的主要性能參數是過載能力、起動性能、效率和功率因數。變頻電機由于臨界轉差率高于電源頻率近一段時間，可以直接啟動臨界轉差率，因此過載能力和啟動性能不需要過多考慮，要解決的關鍵問題是如何提高電機適應非正弦電源的能力。方法一般如下：1)盡量減小定子和轉子的電阻。降低定子電阻可以降低基波銅的消耗，彌補高階諧波的消耗

2.為了抑制電流中高階和諧波的流動性，需要適當增加電機的電感。但轉子對槽漏的阻力更大，集膚效應也更大，高次諧波銅耗也增加。所以電機泄漏量的大小要考慮整個調速范圍內閉鎖匹配的合理性。

3.變頻電機主磁路一般設計為不飽和。一是考慮高次諧波加深磁路飽和。第二，在低頻時，為了增大輸出轉矩，適當增大變頻器的輸出電壓。

二、結構設計

在改造設計中，主要考慮了變頻電機因非正弦供電特性而產生的絕緣結構、振動和噪聲冷卻方式等諸多因素，一般注意以下問題

1)絕緣等級，一般為f或更高，以加強對地絕緣和匝間絕緣強度，特別是考慮絕緣承受沖擊電壓的能力。

2)對于電機的振動和噪聲，應充分考慮電機部件和整體的剛度，盡可能提高其固有頻率，避免與各種力波共振。

3)冷卻方式：冷卻一般采用強制通風，即主電機的冷卻風扇由獨立的電動驅動。

4)對于容量超過160千瓦的電力，防止軸電流的措施

5）對恒功率變頻三相異步電動機，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!