变频调速电机

一、变频电机介绍

变频电机，简称变频电机，是由变频器驱动的电机的总称。实际上，为变频器设计的电机是变频专用电机，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速和扭矩，以适应负载需求的变化。变频电机由传统的鼠笼式电机发展而来，将传统的电机风扇改为独立风扇，提高了电机绕组的绝缘性能。普通鼠笼式电动机可以代替低要求的场合使用，例如在额定工作频率下工作的低功率和低频率。

二、变频电机的技术特点

高效率

其达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准的二级值，并符合中华人民共和国（中国）国家标准GB18613-2002中的中小型三相异步电机能效限值。

双带宽

电压范围为220V~690V，适用于50Hz和60Hz电源。

低噪声

通过优化电磁设计、通风和结构尺寸，M2JA系列电机的噪音较低。

高承载能力

电机采用深沟球轴承，使用寿命长。80-132中心高电机永久，160-355配有加油装置。

良好的可靠性

电机采用全封闭风冷，防护等级IP55，材料和工艺符合环保要求。电机机械强度高，坚固耐用，抗锈蚀能力强。绕组可靠性好，采用F级绝缘结构，通过B级评定。并可根据用户需要加装PTC热敏电阻或热敏电阻开关。

三、变频电机的特殊设计

电磁设计

对于变频电机，由于临界转差率与电源频率成反比，当临界转差率接近1时可直接启动。因此，过载能力和起动性能不需要考虑太多，但要解决的关键问题是如何提高电机对非正弦电源的适应性。方式一般如下:

1）尽可能降低定子和转子电阻。降低定子电阻可以减少基波的用铜量，以弥补高次谐波引起的用铜量增加。

2）为了抑制电流中的高次谐波，需要适当增加电机的电感。但转子槽漏抗大，其集肤效应也大，高次谐波的用铜量也增加。因此，电机漏抗的大小应考虑整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

3）变频电机的主磁路一般设计为不饱和。首先，认为高次谐波会加深磁路的饱和。其次，在低频时，逆变器的输出电压应适当增加，以提高输出转矩。

结构设计

在结构设计中，主要考虑非正弦供电特性对变频电机绝缘结构、振动和噪声冷却方式的影响，一般关注以下问题:

1）绝缘等级，一般为F或更高。加强对地和匝的绝缘强度，特别是考虑绝缘承受冲击电压的能力。

2）对于电机的振动和噪声，要充分考虑电机部件和整体的刚性，尽量提高其固有频率，避免与各种力波共振。

3）冷却方式:一般采用强制通风冷却，即主电机的冷却风扇由独立电机驱动。

4）防止轴电流的措施，容量超过160KW的电动机应采取轴承绝缘措施。容易产生磁路不对称和轴电流。当其他高频部件产生的电流一起工作时，轴电流会大大增加，从而导致轴承损坏，因此一般采取绝缘措施。

5）对于恒功率变频电机，当转速超过3000/min时，应使用专用耐高温脂来补偿轴承的温升。

四是变频电机的实验

通常，变频电机测试需要由变频器供电。由于变频器的输出频率范围较宽，输出PWM波含有丰富的谐波，传统的变压器和功率表已不能满足测试的测量需求，而一般的霍尔电压和电流传感器不控制和标定直接影响功率精度测量的角差指标。因此，应采用比值差和角差指标明确的变频功率分析仪和变频功率传感器作为主要的功率测量仪器。