普通異步電動機與變頻電機的區別

一、普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的，不可能完全適應變頻調速的要求。以下為變頻器對電機的影響
　　1、電動機的效率和溫升的問題
　　 不論那種形式的變頻器，在運行中均產生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹
，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例

，其低次諧波基本為零
，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調製比）。
　　 高次諧波會引起電動機定子銅耗
、轉子銅（鋁）耗
、鐵耗及附加損耗的增加

，最為顯著的是轉子銅（鋁）耗(hao)。因(yin)為(wei)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)是(shi)以(yi)接(jie)近(jin)於(yu)基(ji)波(bo)頻(pin)率(lv)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)同(tong)步(bu)轉(zhuan)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)，因(yin)此(ci)
，高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)電(dian)壓(ya)以(yi)較(jiao)大(da)的(de)轉(zhuan)差(cha)切(qie)割(ge)轉(zhuan)子(zi)導(dao)條(tiao)後(hou)
，便(bian)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)轉(zhuan)子(zi)損(sun)耗(hao)。除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai)
，還(hai)需(xu)考(kao)慮(lv)因(yin)集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)附(fu)加(jia)銅(tong)耗(hao)。這(zhe)些(xie)損(sun)耗(hao)都(dou)會(hui)使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)額(e)外(wai)發(fa)熱(re)，效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di)，輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)減(jian)小(xiao)，如(ru)將(jiang)普(pu)通(tong)三(san)相(xiang)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)運(yun)行(xing)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)非(fei)正(zheng)弦(xian)電(dian)源(yuan)條(tiao)件(jian)下(xia)，其(qi)溫(wen)升(sheng)一(yi)般(ban)要(yao)增(zeng)加(jia)10%--20%。
　　2、電動機絕緣強度問題
　　 目前中小型變頻器
，不少是采用PWM的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)。他(ta)的(de)載(zai)波(bo)頻(pin)率(lv)約(yue)為(wei)幾(ji)千(qian)到(dao)十(shi)幾(ji)千(qian)赫(he)
，這(zhe)就(jiu)使(shi)得(de)電(dian)動(dong)機(ji)定(ding)子(zi)繞(rao)組(zu)要(yao)承(cheng)受(shou)很(hen)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)上(shang)升(sheng)率(lv)
，相(xiang)當(dang)於(yu)對(dui)電(dian)動(dong)機(ji)施(shi)加(jia)陡(dou)度(du)很(hen)大(da)的(de)衝(chong)擊(ji)電(dian)壓(ya)，使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)匝(za)間(jian)絕(jue)緣(yuan)承(cheng)受(shou)較(jiao)為(wei)嚴(yan)酷(ku)的(de)考(kao)驗(yan)。另(ling)外(wai)，由(you)PWM變頻器產生的矩形斬波衝擊電壓疊加在電動機運行電壓上，會對電動機對地絕緣構成威脅
，對地絕緣在高壓的反複衝擊下會加速老化。
　　3、諧波電磁噪聲與震動
　　 普通異步電動機采用變頻器供電時
，會使由電磁、機械、通tong風feng等deng因yin素su所suo引yin起qi的de震zhen動dong和he噪zao聲sheng變bian的de更geng加jia複fu雜za。變bian頻pin電dian源yuan中zhong含han有you的de各ge次ci時shi間jian諧xie波bo與yu電dian動dong機ji電dian磁ci部bu分fen的de固gu有you空kong間jian諧xie波bo相xiang互hu幹gan涉she

，形xing成cheng各ge種zhong電dian磁ci激ji振zhen力li。當dang電dian磁ci力li波bo的de頻pin率lv和he電dian動dong機ji機ji體ti的de固gu有you振zhen動dong頻pin率lv一yi致zhi或huo接jie近jin時shi，將jiang產chan生sheng共gong振zhen現xian象xiang，從cong而er加jia大da噪zao聲sheng。由you於yu電dian動dong機ji工gong作zuo頻pin率lv範fan圍wei寬kuan，轉zhuan速su變bian化hua範fan圍wei大da，各ge種zhong電dian磁ci力li波bo的de頻pin率lv很hen難nan避bi開kai電dian動dong機ji的de各ge構gou件jian的de固gu有you震zhen動dong頻pin率lv。
　　4
、電動機對頻繁啟動
、製動的適應能力
　　 由you於yu采cai用yong變bian頻pin器qi供gong電dian後hou
，電dian動dong機ji可ke以yi在zai很hen低di的de頻pin率lv和he電dian壓ya下xia以yi無wu衝chong擊ji電dian流liu的de方fang式shi啟qi動dong
，並bing可ke利li用yong變bian頻pin器qi所suo供gong的de各ge種zhong製zhi動dong方fang式shi進jin行xing快kuai速su製zhi動dong

，為wei實shi現xian頻pin繁fan啟qi動dong和he製zhi動dong創chuang造zao了le條tiao件jian，因yin而er電dian動dong機ji的de機ji械xie係xi統tong和he電dian磁ci係xi統tong處chu於yu循xun環huan交jiao變bian力li的de作zuo用yong下xia，給gei機ji械xie結jie構gou和he絕jue緣yuan結jie構gou帶dai來lai疲pi勞lao和he加jia速su老lao化hua問wen題ti。
　　5、低轉速時的冷卻問題
　　 首(shou)先(xian)，異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)阻(zu)抗(kang)不(bu)盡(jin)理(li)想(xiang)

，當(dang)電(dian)源(yuan)頻(pin)率(lv)較(jiao)底(di)時(shi)
，電(dian)源(yuan)中(zhong)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)所(suo)引(yin)起(qi)的(de)損(sun)耗(hao)較(jiao)大(da)。其(qi)次(ci)
，普(pu)通(tong)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)再(zai)轉(zhuan)速(su)降(jiang)低(di)時(shi)
，冷(leng)卻(que)風(feng)量(liang)與(yu)轉(zhuan)速(su)的(de)三(san)次(ci)方(fang)成(cheng)比(bi)例(li)減(jian)小(xiao)，致(zhi)使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)低(di)速(su)冷(leng)卻(que)狀(zhuang)況(kuang)變(bian)壞(huai)
，溫(wen)升(sheng)急(ji)劇(ju)增(zeng)加(jia)，難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)恒(heng)轉(zhuan)矩(ju)輸(shu)出(chu)。
二、變頻電動機的特點
　　1、電磁設計
　　對普通異步電動機來說
，再設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機
，由於臨界轉差率反比於電源頻率
，可以在臨界轉差率接近1時(shi)直(zhi)接(jie)啟(qi)動(dong)，因(yin)此(ci)
，過(guo)載(zai)能(neng)力(li)和(he)啟(qi)動(dong)性(xing)能(neng)不(bu)在(zai)需(xu)要(yao)過(guo)多(duo)考(kao)慮(lv)
，而(er)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)是(shi)如(ru)何(he)改(gai)善(shan)電(dian)動(dong)機(ji)對(dui)非(fei)正(zheng)弦(xian)波(bo)電(dian)源(yuan)的(de)適(shi)應(ying)能(neng)力(li)。方(fang)式(shi)一(yi)般(ban)如(ru)下(xia)：
　　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(wei)抑(yi)製(zhi)電(dian)流(liu)中(zhong)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)
，需(xu)適(shi)當(dang)增(zeng)加(jia)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)電(dian)感(gan)。但(dan)轉(zhuan)子(zi)槽(cao)漏(lou)抗(kang)較(jiao)大(da)其(qi)集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)也(ye)大(da)，高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)銅(tong)耗(hao)也(ye)增(zeng)大(da)。因(yin)此(ci)，電(dian)動(dong)機(ji)漏(lou)抗(kang)的(de)大(da)小(xiao)要(yao)兼(jian)顧(gu)到(dao)整(zheng)個(ge)調(tiao)速(su)範(fan)圍(wei)內(nei)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)的(de)合(he)理(li)性(xing)。
　　3）bianpindiandongjidezhuciluyibanshejichengbubaohezhuangtai，yishikaolvgaocixiebohuijiashencilubaohe
，ershikaolvzaidipinshi
，weiletigaoshuchuzhuanjuershidangtigaobianpinqideshuchudianya。
　　2
、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、噪聲冷卻方式等方麵的影響
，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，特別要考慮絕緣耐衝擊電壓的能力。
　　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160KWdiandongjiyingcaiyongzhouchengjueyuancuoshi。zhuyaoshiyichanshengcilubuduicheng
，yehuichanshengzhoudianliu，dangqitagaopinfenliangsuochanshengdedianliujieheyiqizuoyongshi
，zhoudianliujiangdaweizengjia
，congerdaozhizhouchengsunhuai，suoyiyibanyaocaiqujueyuancuoshi。
　　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。

同步電動機：
　　一

、 特點：
　　1、 功率因數超前
，一般額定功率因數為0.9
，有利於改善電網的功率因數，增加電網容量。
　　2、 運行穩定性高
，當電網電壓突然下降到額定值的80%時，其勵磁係統一般能自動調節實行強行勵磁，保證電動機的運行穩定。
　　3、 過載能力比相應的異步電動機大。
　　4、 運行效率高，尤其是低速異步電動機。
　　二

、 啟動方式
　　1、 異步啟動法，
，同步電動機多數在轉子上裝有類似與異步電機籠式繞組的啟動繞組。再勵磁回路串接約為勵磁繞組電阻值10倍的附加電阻來構成閉合電路，把同步電動機的定子直接接入電網，使之按異步電動機啟動，當轉速達到亞同步轉速（95%）時
，再切除附加電阻。
　　2、 變頻啟動
，用變頻器啟動


，不在贅述。
　　三、 應用
　　作過油田節電的師傅都知道，油田的抽油機電機，由於要求的啟動轉矩大，工程師設計時一般將電機設計的很大，這就出現“大馬拉小車”現象
，如：55KW的抽油機電機，再平衡塊基本調好後
，其實際有功一般在十幾個KW

，有時還小。我曾做過這樣的改造

，將抽油機55KW異步電動機改為22KW同步電機，後用變頻器控製，當然也可以根據排液量或別的信號進行自動控製。節電率可達40%。
　　
　　因yin此ci，異yi步bu電dian動dong機ji，同tong步bu電dian動dong機ji
，變bian頻pin電dian動dong機ji三san者zhe各ge有you特te點dian，主zhu要yao看kan您nin所suo控kong製zhi的de工gong況kuang環huan境jing，當dang然ran還hai要yao根gen據ju工gong程cheng成cheng本ben
，能neng用yong異yi步bu電dian機ji盡jin量liang用yong異yi步bu電dian動dong機ji。