變頻電機(jī)和普通電機(jī)都能做變頻電機(jī)用，好像效果也沒有什么差別。那為什么要分變頻和普通呢？今天皖南電機(jī)來給大家簡(jiǎn)單介紹下變頻電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別以及變頻電機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

一、變頻電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別：

要區(qū)別變頻電機(jī)與普通電機(jī)，首先就得理解兩種電機(jī)的基本原理，了解基本原理之后區(qū)別就一目了然了。

普通電機(jī)當(dāng)做變頻電機(jī)用不是不可以，但要適當(dāng)提高功率，否則對(duì)電機(jī)壽命會(huì)有比較大的影響。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。而普通電機(jī)做變頻電機(jī)使用時(shí)，在低速運(yùn)行時(shí)就會(huì)面臨電機(jī)的散熱問題和高速時(shí)電機(jī)軸承的強(qiáng)度問題。普通電機(jī)的散熱大多是空氣自冷式，電機(jī)的散熱靠電機(jī)端部的兩片葉輪的攪動(dòng)。當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候，電機(jī)的散熱就成了問題。

而變頻電機(jī)的出現(xiàn)主要解決普通電機(jī)在低速和高速運(yùn)行的一些問題，變頻電機(jī)采用“專用變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式，使機(jī)械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高設(shè)備小型化、增加舒適性，目前正取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。

變頻電機(jī)可在其調(diào)速范圍內(nèi)可任意調(diào)速，而電機(jī)不會(huì)損壞，一般國(guó)產(chǎn)的普通電機(jī)大部分只能在AC380V/50HZ的條件下運(yùn)行，普通電機(jī)能降頻或升頻使用，但范圍不能太大，否則電機(jī)會(huì)發(fā)熱甚至燒壞。

普通風(fēng)機(jī)內(nèi)散熱風(fēng)扇跟風(fēng)機(jī)機(jī)芯用同一條線，而變頻風(fēng)機(jī)中這兩個(gè)是分開的。所以普通風(fēng)機(jī)變頻過低時(shí)，可能會(huì)因過熱而燒掉。

變頻電機(jī)由于要承受高頻磁場(chǎng)，所以絕緣等級(jí)要比普通電機(jī)高，原則上普通電機(jī)是不能用變頻器來驅(qū)動(dòng)的，但在實(shí)際中為了節(jié)約資金，在很多需要調(diào)速的場(chǎng)合都用普通電機(jī)代替變頻電機(jī)，但普通電機(jī)的調(diào)速精度不高，在風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能改造中經(jīng)常這樣做。在用普通電機(jī)代替變頻電機(jī)時(shí)變頻器的哉波頻率盡量低一點(diǎn)，以減少高頻對(duì)電機(jī)的絕緣損壞。

二、變頻電機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1、變頻電機(jī)的特點(diǎn)

1）電磁設(shè)計(jì) '對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來說，再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(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： 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。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 再結(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3000/min時(shí)，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤(rùn)滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。

2、變頻電機(jī)優(yōu)勢(shì)

1）變頻電機(jī)更加節(jié)能

所有家用電器在電機(jī)運(yùn)行中，均產(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。高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及 附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)槠胀ǖ慕涣鳟惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，但如果使用變頻電機(jī)，其能耗能減少20%-30%左右。

2）變頻電機(jī)使用壽命更長(zhǎng)

電機(jī)在運(yùn)行時(shí)載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動(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)酷的考驗(yàn)。而變頻電機(jī)可以工作在整流濾波之下的電壓之下，性能可以更加穩(wěn)定，而且壽命更長(zhǎng)久。

3）變頻電機(jī)諧波電磁噪聲與震動(dòng)更小

普通異步電動(dòng)機(jī)由于電磁、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時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成 各種電磁激振力。當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大， 各種電磁力波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。但是變頻電機(jī)就可以有效解決這些問題。

4）變頻電動(dòng)機(jī)可應(yīng)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)

變頻電機(jī)可解決普通異步電動(dòng)機(jī)效率、溫升、絕緣強(qiáng)度、噪聲與震動(dòng)和冷卻，以及頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化等問題，還可有效降低電機(jī)在啟動(dòng)是的瞬間電壓。

5）變頻電機(jī)可無極變速

無極調(diào)速就是從停止到最快速度，或從最快速度到停止，沒有檔位，是逐步變快或變慢。另外全直流變頻電機(jī)可以通過變頻器將電機(jī)轉(zhuǎn)速檔位分為很多檔位來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和實(shí)際需求，而交流有刷電機(jī)的最多檔數(shù)只有3檔風(fēng)速調(diào)節(jié)無法實(shí)現(xiàn)變頻的效果。

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，轉(zhuǎn)矩也降低，發(fā)熱量也降低，適合選用普通的電機(jī)用于變頻，但時(shí)間已不在低于40%同步速的情況下使用。其他的負(fù)載，在60%同步速及以上運(yùn)行時(shí)，選用普通的電機(jī)。在25%—60%同步速運(yùn)行時(shí)，選用外部強(qiáng)制冷卻籠性電動(dòng)機(jī)，即變頻專用電機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于25%同步速時(shí)，選用完全強(qiáng)制冷卻電動(dòng)機(jī)。即矢量專用電動(dòng)機(jī)。

不同的變頻控制方式控制的速度的速度是不一樣的，采用U/F控制方式控制速度的范圍是150—1470m/min；采用無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，控制速度的范圍是60—1500m/min；采用速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，控制速度的范圍是5—1500m/min，在5m/min時(shí)運(yùn)行的穩(wěn)定性不太好。

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