1.電磁設計
      普通異步電動機在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，由于臨界轉差率反比于電源頻率，可以在臨界轉差率接近1時直接啟動，因此，過載能力和啟動性能不再需要過多考慮，而要解決的關鍵問題是如何改 善電動機對非正弦波電源的適應能力。
      電磁設計時重點關注以下幾方面：
      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加。
      2）為抑制電流中的高次諧波，需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大，其集膚效應也大，高次諧波銅耗也增大。因此，電動機漏抗的大小，要兼顧到整個調速范圍內阻抗匹配的合理性。
      3）變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會加深磁路飽和，二是考慮在低頻時，為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。
      2.結構設計
      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、噪聲冷卻方式等方面的影響，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，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
      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160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱，也會產生軸電流，當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時，軸電流將大為增加，從而導致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。
      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。
      3.變頻電機和普通電機的區(qū)別
      國產普通電機大部分只能在AC380V/50HZ的條件下運行，普通電機能降頻或升頻使用，但范圍不能太大，否則電機會發(fā)熱甚至燒壞。變頻電機可在其調速范圍內任意調速，電機不會損壞。一般情況下，變頻電機以10 0 %額定負載在10%~1 00%額定速度范圍內連續(xù)運行，溫升不會超過該電機標定容許值。普通電機的散熱大多是空氣自冷式，電機散熱靠電機端部的兩片葉輪的攪動。當電機的轉速較低的時候，電機的散熱就成了問題。
      相對于普通電機，變頻電機價格不會貴很多，優(yōu)勢很明顯。變頻電機采用“專 用變頻感應電動機+變頻器”的交流調速方式，使機械自動化程度和生產效率大為提高，設備小型化、增加舒適性。超過3000r/min時，應采用耐 高溫的特 殊潤滑脂，以補償軸承的溫度升高。二次轉矩負載，在轉速降低時，轉矩也降低，發(fā)熱量也降低，適合選用普通的電機用于變頻，在實際轉速不低于40%同步速的情況下使用。其他的負載，在60%同步速及以上運行時，選用普通的電機。
      在25%—60%同步轉速運行時，選用外部強制冷卻變頻籠型三相異步電動機，即變頻專 用電機。當轉速低于25%同步速時，選用完 全強制冷卻電動機。即矢量專 用電動機。不同的變頻控制方式控制的速度是不一樣的，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矩控制，控制速度的范圍是5—1500m/min，在5m/min時運行的穩(wěn)定性不太好。
      由于采用變頻器供電后，電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動，并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動，為實現頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件，因而電動機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機械結構和絕緣結構帶來疲勞和加速老化問題。
      調頻技術對電機的要求主要是三個方面：絕緣等級，強制冷卻和轉子軸承。如果超過基頻向上調速，還要考慮電機結構的機械強度。
      4.結論
      電機的效率和溫升在變頻驅動下，變頻電機效率會高10%左右，而溫升會小20%左右，尤其是在矢量控制或者直接轉矩控制的低頻區(qū)域。變頻電機對于需要頻繁啟動、調速、制動的場合，要優(yōu)于普通電動機。在電磁噪聲和振動方面，變頻電機在變頻驅動時較普通電動機有更低的噪音和更小的電磁振動。
      由于變頻電機專為變頻器驅動設計，所以能承受較大的電壓變化，變頻電動機的絕緣強度要高。尤其是在DTC控制模式下，對電動機的絕緣強度是個很大的考驗。主要的區(qū)別，變頻電動機有額外的散熱（采用獨立的軸流風機強迫通風），在低頻、直流制動和一些特 殊應用場合下的散熱要大大的優(yōu)于普通的交流異步電動機。

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