普通電機可以使用變頻器嗎_變頻電機的優(yōu)勢在哪

什么是變頻器

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

普通電機可以使用變頻器嗎

可以配變頻器，但是要考慮電機的散熱問題，因為普通電機的風葉和轉(zhuǎn)子是一個軸，最好不要在低速下長期運行。因為：

1、變頻器輸出不是標準的正弦波，諧波量大，諧波會加劇電機發(fā)機；

2、普通電機的冷卻風扇和電機同軸，電機低速運行時，冷卻風扇轉(zhuǎn)速也降低，冷卻效果變差。

變頻器用在電機上的作用

變頻器集成了高壓大功率晶體管技術和電子控制技術，得到廣泛應用。變頻器的作用是改變交流電機供電的頻率和幅值，因而改變其運動磁場的周期，達到平滑控制電動機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn)，使得復雜的調(diào)速控制簡單化，用變頻器+交流鼠籠式感應電動機組合替代了大部分原先只能用直流電機完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動技術發(fā)展到新階段。

電機上增加變頻器的好處

1、首先使用的是價格便宜、容易維護的籠型感應電動機。并且，可直接使用原有感應電動機，不必改造機械和驅(qū)動系統(tǒng)，提高機械功能。

2、可進行連續(xù)、廣泛的作。 使用原有的常用電源時，利用另外的變速設備（減速機、傳動帶等）進行變速。但是，只能進行階段性變速、不能進行連續(xù)變速。

3、以變頻器可替代直流發(fā)動機，這時使用感應電動機。與直流發(fā)動機相同，無需刷子、slip-ring等，維護性和耐環(huán)境性優(yōu)秀。

4、變頻器可以軟啟動和軟關閉，任意調(diào)整發(fā)動機的加/減速時間。

5、減低啟動電流。 通過變頻器的軟啟動和軟關閉，能減低啟動電流到電機啟動時額定電流的1.5~2倍。一般直入啟動時，流動額定電流6倍的啟動電流，因此會給電機的頻繁運轉(zhuǎn)/停止帶來負荷。

6、變頻器的回升制動便于進行電制動。

7、 以1臺變頻器可并行運轉(zhuǎn)控制幾臺發(fā)動機。

8、運轉(zhuǎn)效率高。

9、在通風機、抽水機等使用變頻器，能節(jié)減能源；用于空調(diào)設備，能創(chuàng)出舒適環(huán)境。

10、可進行發(fā)動機額定電流以上的高速運轉(zhuǎn)。

11、用最佳速度控制，提高質(zhì)量。 選定變頻器配置時，要充分把握負載特性。

什么是變頻電機

變頻電機是指在標準環(huán)境條件下，以100%額定負載在10%~100%額定速度范圍內(nèi)連續(xù)運行，溫升不會超過該電機標定容許值的電機。

變頻電機的優(yōu)勢在哪

1、變頻電機更加節(jié)能

所的家用電器在電機運行中，均產(chǎn)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。高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗，鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是團隊子銅耗。因為普通的交流異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉(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)子導條后，便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需要考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會合適電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，但如果使用變頻電機，其能耗能減少20%-30%左右。

2、變頻電機諧波電磁噪聲與震動更小

普通異步電動機由于電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構(gòu)件的固有震動頻率。但是變頻電機就可以有效解決這些問題。

3、變頻電機可應對頻繁啟動、制動

變頻電機可解決普通異步電動機效率、溫升、絕緣強度、噪聲與震動和冷卻，以及頻繁啟動、制動給機械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化等問題，還可有效降低電機在啟動是的瞬間電壓。變頻電機可無極變速無極調(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可以通過變頻器將電機轉(zhuǎn)速檔位分為很多檔位來控制電機的轉(zhuǎn)速和實際需求，而交流有刷電機的最多檔數(shù)只有3檔風速調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)變頻的效果。

4、變頻電機使用壽命更長

電機在運行時載波頻率約幾千到十幾千赫，這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當于電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗，而變頻電機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，而且壽命更長久。

5、變頻電機可無極變速

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可以通過變頻器將電機轉(zhuǎn)速檔位分為很多檔位來控制電機的轉(zhuǎn)速和實際需求，而交流有刷電機的最多檔數(shù)只有3檔風速調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)變頻的效果。

變頻電機與普通電機的區(qū)別

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(chǎn)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(diào)制比）。

高次諧波會引起電動機定子銅耗、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。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉(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)子導條后，便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加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的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上，會對電動機對地絕緣構(gòu)成威脅，對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。

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、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構(gòu)件的固有震動頻率。。

4、電動機對頻繁啟動、制動的適應能力

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(xiàn)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(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題。

5、低轉(zhuǎn)速時的冷卻問題

首先，異步電動機的阻抗不盡理想，當電源頻率較底時，電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步電動機再轉(zhuǎn)速降低時，冷卻風量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小，致使電動機的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。

變頻電機如何選擇技巧

二次轉(zhuǎn)矩負載，在轉(zhuǎn)速降低時，轉(zhuǎn)矩也降低，發(fā)熱量也降低，適合選用普通的電機用于變頻，但時間已不在低于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%同步速運行時，選用外部強制冷卻籠性電動機，即變頻專用電機。當轉(zhuǎn)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時運行的穩(wěn)定性不太好。