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變頻電機(jī)與普通電機(jī)區(qū)別在哪？變頻電機(jī)如何選型呢？剛畢業(yè)甚至搞電多年的老工控人都不一定說(shuō)的清楚吧。今天大家一起梳理一下這些知識(shí)。

一、變頻電機(jī)與普通電機(jī)區(qū)別

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。

變頻器選型：

變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：

1) 采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。

2) 變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。

3) 變頻器與負(fù)載的匹配問(wèn)題；

電壓匹配；變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。

電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對(duì)于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以電流確定變頻器電流和過(guò)載能力。

轉(zhuǎn)矩匹配；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。

4) 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。

5) 變頻器如果要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)要采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

6) 對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。

二、變頻電機(jī)如何選型

變頻調(diào)速電機(jī)一般均選擇4級(jí)電機(jī)，基頻工作點(diǎn)設(shè)計(jì)在50Hz，頻率0-50Hz（轉(zhuǎn)速0-1480r/min）范圍內(nèi)電機(jī)作恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，頻率50-100Hz（轉(zhuǎn)速1480-2800r/min）范圍內(nèi)電機(jī)作恒功率運(yùn)行，整個(gè)調(diào)速范圍為(0-2800r/min），基本滿足一般驅(qū)動(dòng)設(shè)備的要求，其工作特性與直流調(diào)速電機(jī)相同，調(diào)速平滑穩(wěn)定。如果在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍內(nèi)要提高輸出轉(zhuǎn)矩，也可以選擇6級(jí)或8級(jí)電機(jī)，但電機(jī)的體積相對(duì)要大一點(diǎn)。

由于變頻調(diào)速電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)運(yùn)用了靈活的CAD 設(shè)計(jì)軟件，電機(jī)的基頻設(shè)計(jì)點(diǎn)可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，我們可以在計(jì)算機(jī)上的模擬電機(jī)在各基頻點(diǎn)上的工作特性，由此也就擴(kuò)大了電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際使用工況，我們可以在同一個(gè)機(jī)座號(hào)內(nèi)把電機(jī)的功率做的更大，也可以在使用同一臺(tái)變頻器的基礎(chǔ)上將電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩提的更高，以滿足在各種工況條件下將電機(jī)的設(shè)計(jì)制造在狀態(tài)。變頻調(diào)速電機(jī)可以另外選配附加的轉(zhuǎn)速編碼器，可實(shí)現(xiàn)高精度轉(zhuǎn)速、位置控制、快速動(dòng)態(tài)特性響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。也可配以電機(jī)專用的直流（或交流）制動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)電機(jī)快速、有效、安全、可靠的制動(dòng)性能。

變頻調(diào)速電機(jī)的基頻可調(diào)性設(shè)計(jì)，我們也可以制造出各種高速電機(jī)，在高速運(yùn)行時(shí)保持恒轉(zhuǎn)矩的特性，在一定程度上替代了原來(lái)的中頻電機(jī)，而且價(jià)格低廉。變頻調(diào)速電機(jī)為三相交流同步或異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)變頻器的輸出電源有三相380V或三相220V，所以電機(jī)電源也有三相380V或三相220V的不同區(qū)別，一般4KW以下的變頻器才有三相220V可，由于變頻電機(jī)是以電機(jī)的基頻點(diǎn)（或拐點(diǎn)）來(lái)劃分不同的恒功率調(diào)速區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū)的，所以變頻器基頻點(diǎn)和的設(shè)置都非常重要。

三、為什么普通電機(jī)不能當(dāng)變頻電機(jī)使用

很多維修變頻器的客戶問(wèn)是否普通電機(jī)加了變頻器就是變頻電機(jī)？的確，普通電機(jī)加上變頻器之后，是可以實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行的，但并非真正的變頻電機(jī)。其實(shí)普通電動(dòng)機(jī)是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不可能完全適應(yīng)變頻器調(diào)速的要求，因此不能多做變頻電機(jī)使用。

1、變頻器對(duì)電機(jī)的影響主要在電動(dòng)機(jī)的效率和溫升

變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行，里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加，為顯著的是轉(zhuǎn)子銅耗，這些損耗會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%－20%。

2、電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度問(wèn)題

變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫，使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)重的考驗(yàn)。

3、諧波電磁噪聲與震動(dòng)

普通電動(dòng)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諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力，從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)的工作頻率范圍寬(公眾號(hào):泵管家)，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機(jī)的各結(jié)構(gòu)件的固有振動(dòng)頻率。

4、低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問(wèn)題

當(dāng)電源頻率較低時(shí)，電源中的高次諧波所引起的損耗較大；其次變通電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成正比減小，致使電機(jī)熱量散發(fā)不出去，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。

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