變頻調(diào)速電機(jī)簡(jiǎn)稱變頻電機(jī)

變頻調(diào)速電機(jī)簡(jiǎn)稱變頻電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱，優(yōu)點(diǎn)是具備有啟動(dòng)功能；采用電磁設(shè)計(jì)，減少了定子和轉(zhuǎn)子的阻值；適應(yīng)不同工況條件下的頻繁變速；在一定程度上節(jié)能。
目前已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級(jí)變速傳動(dòng)。

變頻調(diào)速電機(jī)簡(jiǎn)稱變頻電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。實(shí)際上為變頻器設(shè)計(jì)的電機(jī)為變頻專用電機(jī)，電機(jī)可以在變頻器的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負(fù)載的需求變化。變頻電動(dòng)機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來，把傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)機(jī)改為獨(dú)立出來的風(fēng)機(jī)，并且提高了電機(jī)繞組的絕緣性能。在要求不高的場(chǎng)合如小功率和頻率在額定工作頻率工作情況下，可以用普通鼠籠電動(dòng)機(jī)代替。
電動(dòng)機(jī)為全封閉風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，防護(hù)等級(jí)IP55，材料及工藝符合環(huán)境要求。電動(dòng)機(jī)機(jī)械強(qiáng)度高，堅(jiān)固耐用，防銹防腐性強(qiáng)。繞組可靠性好，采用F級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)，B級(jí)考核。并可根據(jù)用戶需要增加PTC熱敏電阻或熱敏開關(guān)。
　　本系列電機(jī)功率從0.25KW-315KW，機(jī)座中心高從71mm-355mm。可廣泛應(yīng)用于輕工，紡織，化工，冶金，機(jī)床等需要調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行業(yè)中，是一種理想的調(diào)速動(dòng)力源。
電磁設(shè)計(jì)
對(duì)于變頻電動(dòng)機(jī)，由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率，可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接啟動(dòng)，因此，過載能力和啟動(dòng)性能不在需要過多考慮，而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。方式一般如下：
1） 盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。
減小定子電阻即可降低基波銅耗，以彌補(bǔ)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(dāng)增加電動(dòng)機(jī)的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大，高次諧波銅耗也增大。因此，電動(dòng)機(jī)漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。
3）變頻電動(dòng)機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和，二是考慮在低頻時(shí)，為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要也是考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、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(jí)，一般為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
2）對(duì)電機(jī)的振動(dòng)、噪聲問題，要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)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(chǎn)生共振現(xiàn)象。
3）冷卻方式：一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻，即主電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
4）防止軸電流措施，對(duì)容量超過160KW電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生軸電流，當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時(shí)，軸電流將大為增加，從而導(dǎo)致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。
5）對(duì)恒功率變頻電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000r/min時(shí)，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。

普通電機(jī)是根據(jù)市電的頻率和相應(yīng)的功率設(shè)計(jì)的，只有在額定的情況下才能穩(wěn)定運(yùn)行。變頻電機(jī)就不同了，變頻電機(jī)要克服低頻時(shí)的過熱與振動(dòng)，所以變頻電機(jī)在設(shè)計(jì)上要比普通電機(jī)性能要好一點(diǎn)。
變頻電機(jī)試驗(yàn)一般需要采用變頻器供電，由于變頻器輸出頻率具有較寬的變化范圍，且輸出的PWM波含有豐富的諧波，傳統(tǒng)的互感器及功率計(jì)已經(jīng)不能滿足試驗(yàn)的測(cè)量需要，而一般的霍爾電壓、電流傳感器不對(duì)直接影響功率準(zhǔn)確度測(cè)量的角差指標(biāo)進(jìn)行控制和標(biāo)稱，應(yīng)該采用有明確比差和角差指標(biāo)的變頻功率分析儀及變頻功率傳感器等作為主電量測(cè)量?jī)x器。

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