普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗?普通的三相异步电动机与变频调速的三相异步电动机有何区别?

普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗?普通的三相异步电动机与变频调速的三相异步电动机有何区别?

最佳答案

普通异步电机与变频电机的区别——

     普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响:
     
     1、电动机的效率和温升的问题 
     不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。 
     高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。 

 2、电动机绝缘强度问题 
     目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 

 3、谐波电磁噪声与震动 
     普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 

 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 
     由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动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、低转速时的冷却问题 
     首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。 

 
 6、电磁设计 
     对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下: 
     1) 尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加 
     2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。 
     3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。 

 7、结构设计 
     再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题: 
     1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。 
     2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。 
     3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。 
     4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。 
     5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

 

 另外: 变频电机可在0.1HZ~130HZ范围长期运行, 
    普通电机可在:2极的为20~65hz范围长期运行,                   4极的为25~75hz范围长期运行, 
                  6极的为30~85hz范围长期运行,
                  8极的为35~100hz范围长期运行。

 
 鉴于上述情况,当电机处于转速较低、功率较大的工况时,不能将普通的三相异步电动机用变频器驱动用。

提问者对于答案的评价:
谢谢你非常专业的分析比较,受益不浅!

原创文章,作者:more0621,如若转载,请注明出处:https://www.zhaoplc.com/plc203218.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2017年11月1日 下午2:37
下一篇 2017年11月1日 下午2:38

相关推荐

  • 电位器控制变频器频率只能到5HZ

    我目前做的一个MM430变频器控制是可以通过2路控制的,一路是通过PLC,DP给频率,另一路通过电位器给频率。然后PLC直接给的话可以给到50HZ,但是电位器调节只能到5.12HZ…

    MM440/430/420/410 2017年6月10日
  • MM440 变频器DP 口引脚定义

    请问MM440 变频器DP 口引脚定义在哪本手册中可以查找?是3、8 吗?标准地是不是第9针?谢谢。 最佳答案 是的,5是地关于profibus-dp…

    MM440/430/420/410 2020年10月31日
  • MM440,怎样定义各个数字输入防颤动时间?

    MM440中,定义各个数字输入采用的防颤动时间的参数是P0724,能不能使得各个数字数入端分别有不同的防颤动时间?常用数字输入端有六个,一个参数怎样设这么多个时间呀? 最佳答案 变…

    MM440/430/420/410 2017年6月14日
  • 屏上设置的50HZ,变频器实际为28,怎么回事啊?

    屏上设置的50HZ,变频器实际为28,怎么回事啊? 最佳答案 检查一下通讯是否正常,变频器是自动还是手动状态或者程序本身有什么连锁限制,PLC或者触摸屏里面16384对应的是50H…

    MM440/430/420/410 2017年6月2日
  • 请教M440面板BOP接线

    订货中提的是带BOP面板组件,它应该含BOP与机体的连接线吧,供货商的技术说是不带此连接线,要自己做,接四根线就可以了,因为面板组件现在还没到货,不知道接线端子是如何标记的,请问四…

    2017年6月7日
  • 45kW水泵电机使用变频器50HZ比不用变频器的电流大将近50%

    使用MM430变频器,水泵电机与变频器电缆长度60m左右,无电抗,电机不用变频器时电流70A,使用变频器50HZ运行时电流100A,45HZ时为80A,电流在变频器上游由施耐德在线…

    MM440/430/420/410 2017年6月3日
  • 关于制动电阻的制动时间

    各位大侠,我现在做了一台卷扬设备,请问在负载的慢性很小的情况下,使用制动电阻能不能让设备在接到停止命令时马上停下来.我现在用的是机械抱闸OFF2方式制动,但是我担心高频率地使用机械…

    MM440/430/420/410 2017年11月12日
  • mm430面板

    本机面板与MM420可以通用吗? 最佳答案 不通用。 420/440 BOP:6SE6400-0BP00-0AA0 430 BOP-2:6S…

    MM440/430/420/410 2017年11月4日
  • MM440中的PZD地址

    用s7 300和MM440进行DP通信时,设置PZD的I/O地址,如256–259,这个地址是变频器本身的地址还是PLC的地址?在OB1中编程时送一个数到PQW256,…

    MM440/430/420/410 2017年6月10日
  • MM440模拟量输出,急

    今天调试MM440设置了两路模拟量输出(频率和电流)。使用电位器加速的时候频率信号正常,数字表显示电流一直在2.5A左右,就是吧频率加到50HZ 也是这样,变频器面板显示…

    MM440/430/420/410 2017年8月16日