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变频器对电机有哪些影响

变频器对电机有哪些影响
变频器对电机有哪些影响
变频器对电机有哪些影响
访问量 : 3756
编辑时间 : 2021-04-12

上海变频电机:变频器对电机有哪些影响


  普通异步电动机是按恒频恒压设计的,不可能完全满足变频调速的要求,跟上海变频电机一起来了解一下变频器对电机有哪些影响,具体如下:


  1.电机效率和温升的问题


  无论何种形式的变频器,在运行中都会产生不同程度的谐波电压和电流,使电机在非正弦电压和电流下运行。数据显示,以目前常用的正弦波PWM逆变器为例,其低次谐波基本为零,剩余的约两倍于载波频率的高次谐波分量为2u  1(u为调制指数)。


  高次谐波会引起定子铜损耗、转子铜(铝)损耗、铁损和附加损耗的增加,其中较显著的是转子铜(铝)损耗。由于异步电动机以接近基频的同步速度旋转,高次谐波电压以较大的转差率切割转子条,会产生较大的转子损耗。此外,应考虑皮肤效应引起的额外铜消耗。这些损耗会使电机产生额外的热量,降低效率,降低输出功率。比如普通三相异步电动机在变频器输出的非正弦电源下运行,其温升一般会增加10%-20%。


变频器对电机有哪些影响


上海变频电机


  2.电机绝缘强度的问题


  目前很多中小型变频器都采用PWM控制方式。他的载波频率在几千到十千赫左右,使得电机定子绕组承受很高的电压上升率,相当于给电机施加一个很陡的脉冲电压,使得电机匝间绝缘承受严峻的考验。另外,PWM变频器产生的矩形斩波脉冲电压叠加在电机运行电压上,会对电机对地绝缘造成威胁,对地绝缘在高电压的反复冲击下会加速老化。


  3.谐波电磁噪声和振动


  普通异步电动机由变频器供电时,电磁、机械、通风等因素引起的振动和噪声会变得更加复杂。变频电源中包含的每次谐波都会干扰电机电磁部分固有的空间谐波,形成各种电磁激振力。当电磁波的频率与电机本体的固有振动频率一致或接近时,就会发生共振,从而增加噪声。由于电机工作频率范围宽,转速范围宽,很难避免电机各部件的固有振动频率。


  4.电机对频繁启动和制动的适应性


  由于电机由变频器供电后,可以在很低的频率和电压下启动,没有冲击电流,并且变频器提供的各种制动模式可以用于快速制动,为频繁启动和制动创造了条件。因此,电机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。5.低速冷却问题


  首 先,异步电动机的阻抗不理想。当电源频率较低时,电源中高次谐波造成的损耗较大。其次,当普通异步电动机转速再次下降时,冷却风量按转速的三次幂成比例下降,导致电动机低速冷却状况恶化,温升急剧上升,难以实现恒转矩输出。


上海变频电机:变频器对电机有哪些影响


  普通异步电动机是按恒频恒压设计的,不可能完全满足变频调速的要求,跟上海变频电机一起来了解一下变频器对电机有哪些影响,具体如下:


  1.电机效率和温升的问题


  无论何种形式的变频器,在运行中都会产生不同程度的谐波电压和电流,使电机在非正弦电压和电流下运行。数据显示,以目前常用的正弦波PWM逆变器为例,其低次谐波基本为零,剩余的约两倍于载波频率的高次谐波分量为2u  1(u为调制指数)。


  高次谐波会引起定子铜损耗、转子铜(铝)损耗、铁损和附加损耗的增加,其中较显著的是转子铜(铝)损耗。由于异步电动机以接近基频的同步速度旋转,高次谐波电压以较大的转差率切割转子条,会产生较大的转子损耗。此外,应考虑皮肤效应引起的额外铜消耗。这些损耗会使电机产生额外的热量,降低效率,降低输出功率。比如普通三相异步电动机在变频器输出的非正弦电源下运行,其温升一般会增加10%-20%。


变频器对电机有哪些影响


上海变频电机


  2.电机绝缘强度的问题


  目前很多中小型变频器都采用PWM控制方式。他的载波频率在几千到十千赫左右,使得电机定子绕组承受很高的电压上升率,相当于给电机施加一个很陡的脉冲电压,使得电机匝间绝缘承受严峻的考验。另外,PWM变频器产生的矩形斩波脉冲电压叠加在电机运行电压上,会对电机对地绝缘造成威胁,对地绝缘在高电压的反复冲击下会加速老化。


  3.谐波电磁噪声和振动


  普通异步电动机由变频器供电时,电磁、机械、通风等因素引起的振动和噪声会变得更加复杂。变频电源中包含的每次谐波都会干扰电机电磁部分固有的空间谐波,形成各种电磁激振力。当电磁波的频率与电机本体的固有振动频率一致或接近时,就会发生共振,从而增加噪声。由于电机工作频率范围宽,转速范围宽,很难避免电机各部件的固有振动频率。


  4.电机对频繁启动和制动的适应性


  由于电机由变频器供电后,可以在很低的频率和电压下启动,没有冲击电流,并且变频器提供的各种制动模式可以用于快速制动,为频繁启动和制动创造了条件。因此,电机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。5.低速冷却问题


  首 先,异步电动机的阻抗不理想。当电源频率较低时,电源中高次谐波造成的损耗较大。其次,当普通异步电动机转速再次下降时,冷却风量按转速的三次幂成比例下降,导致电动机低速冷却状况恶化,温升急剧上升,难以实现恒转矩输出。


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