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。
变频调速对电机的影响
目前,普通异步电动机都是按恒压设计的,它不完全适应变频调速的要求,具体反映在以下方面。电动机的效率和升温问题;不论何种型式的变频器，在工作中均会产生不同程度的谐波电压和谐波电流，使异步电动机在非正弦电流下运动。以目前比较普遍使用的正弦波PWM变频器为例，其低次谐波基本上为零，剩下的是比载波频率(晶体管开关频率)高1倍左右的高次谐波分量2μ+1(μ为调制比)。高次谐波会引起定子铜耗、转子铝耗、铁耗及附加损耗的增加，其中最为显著的是转子损耗。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，因而高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后便产生很大的转子损耗。除此以外，还必须考虑到因集肤效应所产生的附加铜耗。若是异步电动机为改善起动性能而采用了深槽、刀形槽或瓶形槽等转子槽形时，转子铝耗的增加将更大。这些损耗都会使电机额外发热，效率降低，输出下降，如将普通异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其升温一般约增加10%～12%。电动机绝缘结构承受冲击电压的能力目前中小容量变频器绝大多数采用PWM控制方式。其载波频率约为几kHz到十几kHz，这就使电动机线圈需要承受很高的电压上升率，即dU/dt值很高，相当于电动机线圈上反复施加电压陡度极大的冲击电压，使电机匝间绝缘承受考验。
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，会对电机的对地绝缘形成威胁，在高电压的反复冲击下加速老化。谐波电磁噪声与震动当采用变频器供电时，普通异步电动机上由电磁机械和通风等原因所引起的震动和噪音将变得更加复杂。变频器电源中含有的各次谐波与电机电磁部分的固有谐波相互干扰，形成各种电磁激震力，当电磁力波的频率和结构件的固有震动频率一致或接近时，将产生共振现象，加大噪声。由于电机工作的频率范围宽，转速变化的范围大，各种电磁力波的频率很难避开电机各种结构件的固有频率。普通异步电动机用变频器供电时的噪声，比用电网供电时一般约增加1015dB左右。电动机对频繁起制动的适应能力采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式起动，并可以利用变频器所提供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁起制动创造了良好的条件。例如：应用在钢厂辊道上及转炉倾动上的变频电动机，起制动或正反转的次数可达到数百上千次，因而，电动机的结构系统和电磁系统处于循环交变的作用下，给电动机的机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。低速时的冷却问题在电源频
率较大时，因普通异步电动机的阻抗不尽理想，使电源中高次谐波所引起的损耗较大；其次，自带风扇的普通异步电动机在转速降低时，冷却风量将与转速的3次方成比例减少，这必将使电动机的低速温升急剧增加，而难以实现恒转矩输出。
变频调速电动机的应用分析
采用变频器对三相异步电动机实行变频变压调速，在额定频率以下可得恒转矩特性；在额定频率以上可得恒功率特性。但是，无论何种形式的变频器，其输出电压和电流中，均含有高次谐波，与通常电网供电的正弦波有着较大的差别。而且，由于调速过程中供电频率需在一个较大的范围内变化，因而电动机的运行特性会有相应的改变。
变频调速异步电动机转矩转速特性
根据电机原理和三相异步电动机的T型等值电路，异步电动机的转矩M与转差率S的关系为：——相数；P1——极对数；Em——感应电势，Em=4.44f1Kdp1W1∮；f1——电源频率；r2′、L2′——T型等值电路中算到定子边的转子电阻和电感；f1′——T型等值电路中的频率；Kdp1——定子绕组的绕组系数； W1——定子绕组的每极匝数；∮——磁通量。最大转矩Mm 与产生最大转矩时的转差率（即临时转差）Sm分别为：
由此可见，变频调速异步电动机的转矩特性，应是Em/f1与转子电流频率Sf1的函数，只要保持Em/f1不变，即保持气隙磁通不变，转矩就成为转差频率(即转子电流频率)Sm的函数。而最大转矩则直接与Em/f1相关。如能保持Em/f1为常数，那么最大转矩就可保持恒定。而且，由于临界转差率Sm是电源频率的函数，因此，当电源频率改变时，Sm也随之改变。这样，就为异步电动机的起动创造了良好的条件。如果能保持Em/f1不变，并选择适当的起动频率，使Sm接近于1，电机就有可能在较低的起动频率和相应电压下以最大转速起动，不会像恒频恒压供电时那样由于全压起动，而给电网带来数倍于电机额定电流的启动电流的冲击。
在变频器中，若用U1/f1代替Em/f1进行恒转矩控制，当电压U1随f1成比例地减小时，由于定子阻抗压降的存在，将使Em/f1磁通减小，转矩降低。为了补偿这一变化，一般变频器都采用了在低速范围内适当提高U1/f1的控制方式。但是，必须注意，U1/f1值太大会造成轻载时的过激励，使电路饱和，励磁电流增加。以上用恒定磁通实现恒转矩调速的分析，仅限于额定功率以下的情况。当速度调节达到额定转速时，电压已经达到额定值，不能再随着频率的升高而增加。因此，在变频调速系统中，当频率从额定值往上调时，电压需保持稳定。故磁通及转矩将随着频率的升高而减小，即对电机进行“弱磁控制”，传动系统将处于恒功率状态下运行。
怎样解决西门子变频器对电机的影响 变频器的英文译名是VFD(Variable-frequency Drive)，这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。 1、电动机的效率和温升的问题 变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF(Variable V oltage Variable Frequency Inverter)。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：2u1(u为调制比)。 PWM即脉冲宽度调制，是一种利用微处理器的数字输出来控制模拟电路的控制技术。PWM以其控制简单、灵活、效率高和动态响应好等优点而被广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。如今的很多微型控制器中都有PWM控制器。 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，最为显着的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。异步电动机由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。 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条件下，其温升一般要增加10%--20%。 电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。 2、谐波电磁噪声与震动
A.请问如何选变频器，比如我的电机功率5.5千瓦，4级的1470转 型号：WGB2-5.5KW/3是什么意思 答： 1.看功率选就行，电机5.5Kw，选变频器就选6Kw的。必须多一点。这样变 频器不爱坏！ 2.220V单相进线，380V三相出线 3.选变频器要看你用的场合，一般你选5.5KW就行，要是用到机床，提升机 等地方就要增加了。 4.我决的主要问题是在选电机上，因为它要考虑负载 变频器的选型，注意两点就OK了 1.电机的额定电流 2.电机的功率 2.电机的极数 补充知识,Other answer: 1.变频器一般向下兼容两个功率等级， 比如7.5kw的变频器兼容3.7kw到7.5kw之间的电机， 但是只有当7.5kw的变频器带7.5kw的电机，发挥性能才是最佳的， 一般来说，随着变频器带的电机功率越来越小，性能会逐渐变差。 所以为保证性能，一般不用变频器带两个功率等级以下的电机。 2.电机的容量是变频器的50％－100％的都可以用，选容量大一些儿的不易出现过载，可以提高启动转矩，尤其是起重上用 B.变频器选型风机用电机功率28KW 电流55A －－－－question 要求是风机专用变频器，比如西门子mm430就是，然后再选择功率，可以选择大于等于这个输出功率和输出电流的变频器即可。 C.变频器如何控制电机功率 电机在变频器的控制下以低频率运行时，变频器的输出电压会随着频率的降低而降低，但电机定子阻值不变，为什嬷电流却和工频运行时差不多，与频率有关系吗？望各位高手赐教，不胜感激！ 问题补充： 比如V/F控制时以10赫兹运行，变频器的输出电压只有75~80伏左右，但电流却和工频时差不多，为什么？ Answer: 1.变频器控制的电机基本都是交流电机，交流电机转速是由电压频率决定的，国内都是50HZ，所以普通电机转速都是50转/秒。也就是3000转/分，有一定误差。变频器原理就是先把交流变成直流，然后再用单片机控制6个晶闸管把直流再变回交流，根据你的设定值来决定这6个晶闸管开关的速度，来输出不同频率的交流电，从而控制电机转速。 所以电压应该不会变，只是频率变了。电压不变电流也就不会变。 2.当电机转矩一定时，电机的输出功率与转速成正比，当频率降低时，电机的输出功率自然降低。
通用变频器调试步骤和参数设置快速调试 当选择P0010=1（快速调试）时，P0003（用户访问级）用来选择要访问的参数。这一参数也可以用来选择由用户定义的进行快速调试的参数表。在快速调试的所有步骤都已完成以后，应设定P3900=1，以便进行必要的电动机数据的计算，并将其它所有的参数（不包括P0010=1）恢复到它们的缺省设置值。
一、快速调试步骤和参数设置
二、功能调试 1、开关量输入功能 2、开关量输出功能 可以将变频器当前的状态以开关量的形式用继电器输出，通过输出继电器的状态来监控变频器的内部状 的每一位更改。 3、模拟量输入功能
1电压信号2～10V作为频率给定，需要设置: 以模拟量通道2电流信号4~20mA作为频率给定，需要设置： 注意：对于电流输入，必须将相应通道的拨码开关拨至ON的位置。 4、模拟量输出功能 MM440变频器有两路模拟量输出，相关参数以in000和in001区分，出厂值为0～20mA输出，可以标定为4～20mA输出（P0778＝4），如果需要电压信号可以在相应端子并联一支500Ω电阻。需要输出的物理量可以 5、加减速时间 加速、减速时间也称作斜坡时间，分别指电机从静止状态加速到最高频率所需要的时间，和从最高频率
设置过小可能导致变频器过电流。P1121设置过小可能导致变频器过电压。 6、频率限制 多段速功能，也称作固定频率，就是设置参数P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实现： 1）直接选择（P0701～ P0706 = 15） 在这种操作方式下，数字量输入既选择固定频率（见上表），又具备起动功能。 3）二进制编码选择+ON命令（P0701～P0704 = 17）
电动机知识 变频器载波频率对电动机运行的影响 变频器大多是采用PWM调制的形式进行变频器的。也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲，脉冲的宽度和间隔均不相等。其大小就取决于调制波和载波的交点，也就是开关频率。开关频率越高，一个周期内脉冲的个数就越多，电流波形的平滑性就越好，但是对其它设备的干扰也越大。载波频率越低或者设臵的不好，电机就会发出难听的噪音。通过调节开关频率可以实现系统的噪音最小，波形的平滑型最好，同时干扰也是最小的。1低压变频器概述对电压≤500V的变频器，当今几乎都采用交—直—交的主电路，其控制方式亦选用正弦脉宽调制即SPWM,它的载波频率是可调的，一般从1-15kHz，可方便地进行人为选用。但在实际使用中不少用户只是按照变频器制造单位原有的设定值，并没有根据现场的实际情况进行调整，因而造成因载波频率值选择不当，而影响正确，感觉的有效工作状态，因此在变频器使用过程中如何来正确选择变频器的载波频率值亦是重要的事。本文就此提供应该从以下诸方面来考虑，并正确选择载波频率值的依据。2 载波频率与功率损耗功率模块IGBT的功率损耗与载波频率有关，且随载波频率的提高、功率损耗增大，这样一则使效率下降，二则是功率模块发热增加，对运行是不利的，当然变频器的工作电压越高，影响功率损耗亦加大。对3 载波频率与环境温度当变频器在使用时载波频率要求较高，而且环境温度亦较高的情况下，对功率模块是非常不利的，这时对不同功率的变频器随着使用的载波频率的高低及环境温度的大小，对变频器的允许恒输出电流要适当的降低，以确保功率模块IGBT安全、可靠、长期地运行。4 载波频率与电动机功率电动机功率大的，相对选用载波频率要
变频器对电机的影响 一、一般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，以日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右左的高次谐波重量为：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，如将一般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 日前中小型变频器，不少是采纳PWM的操纵方式。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。别的，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
一般异步电动机采纳变频器供电时，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彼此干涉，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同意或接近时，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 由于采纳变频器供电后，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制造了条件，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惫和加速老化问题。 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，一般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。 二、变频电动机的特点 1、电磁设计对一般异步电动机来说，再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，而要解决的要害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 2）为按捺电流中的高次谐波，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，
变频器得选型与使用 作者:佚名发布日期:20０8-5-30 17：3３:0９ (阅1６24次) 所属频道：继电保护关键词: 变频变频器 通用变频器得选择包括通用变频器得型式选择与容量选择两个方面，选择得原则就就是：首先其功能特性能保证可靠地事项工艺要求，其次就就是获得较好得性能价格比。通用变频器类型得选择要根据负载特性进行。对于风机、泵类等平方转矩,低速下负载转矩较小,通常可选择专用或普通功能型通用变频器。对于恒转矩类负载或有较高静态转速精度要求得机械应选用具有转矩控制功能得高功能型通用变频器，这种通用变频器低速转矩、静态机械特性硬度大，不怕负载冲击,具有挖土机特性。为了实现大调速比得恒转矩调速,常采用加大通用变频器容量得办法。对于要求精度高、动态性能好、速度响应快得生产机械（如造纸机械、注塑机、轧钢机等），应采用矢量控制或直接转矩控制型通用变频器。 1、电机得规格指标参数 变频器在使用过程中带动得就就是电机，所以，变频器得选型可以从电机得角度来选择型号、规格。那首先,我们就必须先了解电机得各项规格指标参数。
每台电机都有它自己出厂得铭牌，从铭牌上，我们不难找到电机得各项参数。这些参数中,我们需要了解得主要参数有：电机得额定电压、额定电流、额定频率、额定转速等。 电机得额定电压:电机得额定电压一般有110V、2２0Ｖ、3８０V、69０Ｖ、１1４0V、6kV等。 我公司现生产得变频器电压等级有:22０Ｖ、380V、690V、11４0V。如有其它非标准得电压等级，请及时咨询生产厂家或各地办事处及经销商。 电机得额定电流:电机得额定电流根据电机得功率不同而不同。选择变频器时,变频器得额定电流应大于或等于电机得额定电流,特殊情况应将变频器功率档次放大一档。 电机得额定频率:普通电机得额定频率一般就就是50~60Hz,高速电机有1000～3000Hz等。CH_100系列可满足0～600Ｈz电机得需要，如需更高频率,请选用ＣH_15０系列变频器。 电机得额定转速:电机有分为2极、４极、6极、8极等,极数越高,转速越低,同功率电流也越大。我们一般用得电机得额定转速就就是1500ｒｐｍ对应4极电机。变频器也就就是根据4极电机来设计得。2极对应3000rpｍ、6极对应９60rｐm、8极对应720ｒpｍ左右。2、温度与湿度
变频器控制电机漏电产生原因及措施解析 有的现场使用变频器控制电机会出现漏电问题，漏电电压有几十伏到200伏不等，在这里针对此故障的原因进行理论的分析和说明如下。 漏电问题产生的原因 我们都知道电动机的三相定子绕组流过电流产生旋转磁场，根据磁电感应的原理，电动机的外壳就会产生感应电动势，此电动势的大小就取决于变频器IGBT的开关频率的大小，由于高性能的控制要求高的开关频率，其开关速度很快，则DV/DT偏大，同时这个感应电动势就偏大，人触摸上就有电击的感觉。理论上IGBT的开关速度越快，电机外壳上的感应电动势就越高，而变频器对电机的控制精度和响应就越高，人触摸之后被电的感觉就越高，反之，IGBT的开关频率慢，感应电就小，人触摸的感觉就小，所以国内的低端变频器设计的开关频率偏低，控制电机后感应电小，人摸上没啥感觉，但其控制性较差，动态响应较慢。
漏电问题的解决方案 为了避免这个问题的发生，在硬件设计的时候，就加入了感应电浪涌滤波器电路，并将浪涌滤波器的接地端于变频器的外壳相连，同时在变频器的配线说明中，要求将电机的接地端同变频器的接地B 相连，将输入电源的地(大地)同变频器的接地A相连，从而使电机的感应电通过电机与变频器的接地和变频器与电源的接地线形成回路，使电机的地变频器的地和电源的地在同一电位上，他们之间的电位差是为0伏电压，这样人站在大地上面接触到电机的外壳、设备的机架、变频器的外壳就不会有被电的感觉了。 但是有些工厂内为了配线方便，高压配电房内没有把地线拉入车间，甚至错误的认为大地就是地线，这种想法是错误的，大家不妨想一想，如果大地可以当地线，那我们日常生活中何必拉N线盒地线呢?发电站里的N线也是和地线连在一起的啊?我们不用拉N线盒地线不是省很多电线吗?为啥浪费人力、物力、时间呢?然而现实中有很多工厂没有拉电源地线的，设备没法找到接地点，而电机在使用中却有感应漏电的情况，遇到这种情况，我们提供两种方案：
变频调速电机的选型
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变频调速电机的选型 变频调速电机一般均选择4级电机，基频工作点设计在50Hz，频率0-50Hz（转速0-1480r/min）范围内电机作恒转矩运行，频率50-100Hz（转速1480-2800r/min）范围内电机作恒功率运行，整个调速范围为(0-2800r/min），基本满足一般驱动设备的要求，其工作特性与直流调速电机相同，调速平滑稳定。如果在恒转矩调速范围内 要提高输出转矩，也可以选择6级或8级电机，但电机的体积相对要大一点。 由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件，电机的基频设计点可以随时进 行调整，我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性，由此也就扩大了 电机的恒转矩调速范围，根据电机的实际使用工况，我们可以在同一个机座号内把电机的 功率做的更大，也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高，以满足 在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态。变频调速电机可以另外选配附加的转速 编码器，可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。也可配以电机专用的 直流（或交流）制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。由于变频调速电 机的基频可调性设计，我们也可以制造出各种高速电机，在高速运行时保持恒转矩的特性 ，在一定程度上替代了原来的中频电机，而且价格低廉。变频调速电机为三相交流同步或 异步电动机，根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V，所以电机电源也有三相380V 或三相220V的不同区别，一般4KW以下的变频器才有三相220V可，由于变频电机是以电机 的基频点（或拐点）来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的，所以变频器基频点和 变频电机基频点的设置都非常重要。 同步变频与异步变频调速电机的区别 异步变频调速电机是由普通异步电机派生而来，由于要适应变频器输出电源的特性，电机在转子槽型，绝缘工艺 ，电磁设计校核等作了很大的改动，特别是电机的通风散热，它在一般情况下附加了一个独立式强迫冷却风机， 以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。变频器的输出一般显示电源的输出频率 ，转速输出显示为电机的极数和电源输出频率的计算值，与异步电机的实际转速有很大区别，使用一般异步变频 电动机时，由于异步电机的转差率是由电机的制造工艺决定，故其离散性很大，并且负载的变化直接影响电机的 转速，要精确控制电机的转速只能采用光电编码器进行闭环控制，当单机控制时转速的精度由编码器的脉冲数决 定，当多机控制时，多台电机的转速就无法严格同步。这是异步电机先天所决定的。 同步变频调速电机的转子内镶有永磁体，当电机瞬间起动完毕后，电机转入正常运行，定子旋转磁场带动镶有永 磁体的转子进行同步运行，此时电机的转速根据电机的极数和电机输入电源频率形成严格的对应关系，转速不受 负载和其他因数影响。同样同步变频调速电机也附加了一个独立式强迫冷却风机，以适应电机在低速运行时的高 效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。由于电机的转速和电源频率的严格对应关系，使得电机的转速精度主 要就取决于变频器输出电源频率的精度，控制系统简单，对一台变频器控制多台电机实现多台电机的转速一致， 也不需要昂贵的光学编码器进行闭环控制。 TYP 变频调速永磁同步电机具有的三大优点： 1、高效节能与异步变频调速电机相比，高效节能。同规格相比，该系列电机效率比异步变频电机效率高 3~10个百分点。以1.5kW为利，两者效率差近7个百分点； 2、可精确调速与异步变频系统相比，无需编码器即可进行准确的速度控制； 3、高功率因数既可减少无功能量的消耗，又能降低变压器的容量
1 引言 变频器的调速性能能够满足各种生产工艺机械设备的要求，对风机水泵调速调节流量的节能效果很明显，故变频调速已获得广泛应用，但也带来一些特殊问题，不可掉以轻心。 2 采用普通鼠笼电动机 变频调速专用电动机为变频调速而设计，在电机设计中，已考虑了一定的必要的对策措施，问题是原为电网电源供电设计的电机(以下简称普通电机)，现在欲用于变频器供电，这就有一些特殊的问题要探讨。 为变频调速而采用普通电动机，可能见之于下列场合:技术改造工程，例如为了节能而对水泵风机调速，电机早已有了。即使是新建工程，如果采取某些措施，也不是非用变频电机不可，何况普通电机价格相对较低，也易于获得需要的一般机械电气性能参数和机械结构型式，最常见的是风机水泵应用。 采用的变频器最常见的是电压源型变频器，其逆变器输出通常都是正弦波脉宽调制(spwm)方式，输出电压除了正弦形基波外，还有khz数量级(可达几十khz)的高频成分，这类变频器是讨论的重点。偶而可以遇到电流源型变频器，其输出电流是阶梯形波，谐波次数为5，7，11，13……等，本文不多讨论，讨论的内容也不涉及电机的启动和瞬变现象，但内容覆盖了调速范围内各种速度下的性能。
3 电机转矩的降低 普通电机由电压源型变频器供电时，转矩要有所降低。这里的电机转矩降低不是指电机在调速运行时不能够产生原有的额定转矩，因为现代的变频器技术可以克服各种障碍以得到足够的转矩，而是由于谐波引起电机的铁损和铜损增加，若维持额定转矩运行可能就会因温升过高而缩短绝缘寿命。考虑上述各种因素，转矩降低系数的典型值为0.8~1.0。对于恒转矩特性负载(负载要求的转矩不随速度而变)且电机是共轴自冷却风扇时，由于低速时冷却能力明显降低而恒转矩运行表明电流不变，若较长时间运行是肯定不行的(温升过高)。由于离心式风机水泵消耗的功率随转速降低而急骤(约为三次方关系)降低，且所配套的电机功率一般都有一定的裕度，因而电机转矩的降低对风机水泵负载来说一般都不会有问题。 对于恒转矩负载，电机不是共轴的自冷却风扇，而是独立的通风冷却例如强迫通风冷却，这种场合，普通电机是否可行,要看电机功率的原选配是否有约20%的富裕能力，以克服铁损铜损的增加而导致的过高温升问题。 4 电机的绝缘寿命 电压源型变频器的逆变部分通常用快速电力电子半导体器件如igbt，因而电压上升速度很高，使电机的匝间绝缘承受很大的电压应力，特别是首端线卷的匝间。其所承受的电压应力的强度大小决定于电压脉冲的峰值、电压的上升速度和调制频率、变频器和电动机之间的电缆特性和长度、电机绕组的设计以及其它的系统参数。
变频器烧电机怎么办 国内外研究表明：当变频器与电机间的距离大于30米时，如果不采取技术措施，就极容易烧电 机定子绕组。 在使用变频器驱动电机时，必须对电机损伤的问题有足够的重视。简而言之，当变频器输出PWM 电压波形的脉冲沿较陡，电缆越长，越容易产生尖峰电压，就容易产生损伤电机绕组的尖峰电压。 现代变频器中使用了高速IGBT 作为开关器件，当变频器与电机之间的电缆长度超过30米时，变频器必然会在电机端产生尖峰电压，损伤电机的定子绕组。 很多人在变频器的输出端安装一台电抗器，希望起到保护电机的目的。但是，电抗器保护电机的效果有时有一些，有时效果很差。例如：航天绿电的工程师接到一个咨询，某企业的电机频繁损坏，最严重时，十几天就发生损坏。损坏的现象都是定子绕组绝缘损坏。一台160kW 的电机由西门子变频器驱动，变频器的输出端安装有电抗器，变频器与电机之间的电缆长度为120米，根据实地测量，380V 电机端的尖峰电压达到1200V 。这说明，尽管变频器输出端安装了电抗器，但是在电机端仍然产生较高的尖峰电压。 研究表明，电抗器对尖峰电压的减小作用不稳定，有时有一定效果，有时效果很小。一般使用电抗器后，尖峰电压会变宽，较宽的尖峰电压会对电机绕组造成更严重的损伤，如图1所示。 图1 电抗器对于尖峰电压的抑制效果 规范化的解决尖峰电压问题的方法有三个： z 在变频器的输出端安装DVF 滤波器 z 在电机的输入端安装SVA 尖峰吸收器 z 在变频器的输出端安装SWF 滤波器 当电缆的长度小于300米时，在变频器的输出端安装du/dt 滤波器是解决尖峰电压的简单方法，图2所示为变频器输出安装串联电抗器和du/dt 滤波器后的效果对比，可见du/dt 滤波器能够提供确定的尖峰电压吸收效果。 3kW 变频器输出的PWM 电压波形，电压为600V 当3kW 变频器与电机之间的电缆长度为10米时，电机电源输入端的电压波形，峰值电压达到1100V 在3kW 变频器与电机之间的电缆串联一个80μH 的电抗器，电机端的电压峰值仍然为1100V ，但是上升沿变缓
变频器对电机的要求及影响 1 应用于标准电机 变频器驱动标准电机时，和工频电源比较，损耗将有所增加，低速冷却效果变差，电机温升将增加，因此低速时应降低电机的负载。普通电机的容许负载特性是在额定转速时可100%负载连续运行，在低速100%负载连续运行的场合应考虑使用变频电机。 冲击电压的影响：配线的LC共振等引起的冲击电压将会加在电机的定子绕组上，冲击电压较大时可能会发生损坏电机绝缘的情况。单相变频器驱动时，直流电压约311V，冲击电压在电机端子上的最高值为直流电压的2倍，在绝缘强度上没有问题。但是三相变频器驱动的场合，直流电压约为537V，随着配线长度增加，冲击电压会增大，有可能因为电机绝缘耐压不够而发生损坏绝缘的情况，此时应考虑在变频器输出侧加装输出电抗器。 高速运行：普通电机50Hz以上高死运行时电动势平衡及轴承特性等会改变，请谨慎使用。同时超过电机额定频率运行，电机力矩会下降，此时电机处在恒功率调节状态。 力矩特性：变频器驱动时，力矩特性和工频电源驱动时的特性有所不同，机械负载的力矩特性必须加以确认。 机械震动：西林全系列采用了高载波方式PWM控制，电机震动小，基本上和工频电源相同。但在以下场合会有一定的增大： A、和机械固有震动频率的共振：特别是原来恒速运行的机械改为调速运行时，可 能会发生共振，在电机端设防震橡胶或跳跃频率控制可有效解决此问题。 B、旋转体自身残留的不平衡：50.00Hz以上高速时，要特别注意。 噪音：基本上同工频电源驱动时相同，在低载波运行时可听到电磁声，属于正常现象；但转速高于电机额定转速时，机械噪音、电机风扇噪音较明显。 2 应用于特殊电机 变极电机：因电机的额定电流和标准电机不同，要确认电机的最大电流后再选用变频器。极数的切换务必在变频器停止输出之后进行。运转中进行极数切换，会产生过电压、过电流等保护动作，变频器会故障停机。 水下电机：一般水下电机额定电流比标准电机大，在变频器容量选择时应注意电机额定电流。另外电机和变频器之间配线距离较长时，可能因漏电流过大而引起变频器故障报警，此时应考虑加装变频器输出电抗器；配线距离较长时还会造成电机力矩下降，要配足够粗的电缆。 防爆电机：驱动防爆电机时，电机和变频器配套后的防爆检查是必要的。西林通用型变频器本身是非防爆结构，如果使用同通用型变频器，需要将变频器放在非防爆的地方。带减速机的电机：因润滑方式和厂家的不同，连续使用的速度范围也不同。特别是油润滑时，低速范围连续运转时因油润滑不足有烧毁危险。另外超过50Hz高速时，请咨询电机和减速机厂家。
变频器和电机的选型 一、电机的选择： 首先应该根据负载运动时所需要的平均功率、最高功率，折算到电机轴侧（可能有减速机、皮带轮等减速装置）选择电机的功率，同时也要考虑电机的过载能力。电机厂商可以提供电机的力矩特性曲线，不同温度下电机特性会变化。 顺便说：选型的顺序当然是先选电机再根据电机选择变频器，因为控制的最终目的不是变频器也不是电机，而是机械负载。 二、变频器的选型： 第一应该强调的是，应该根据电流选型。对于一般负载，可以根据电机的额定电流选择变频器，即变频器额定电流（即常规环境下的最大持续工作电流）大于电机额定电流即可。但是必须要考虑极限状况的出现。因此变频器还需要可以提供短时间的过载电流。 （注意：电机的电流是由机械负载决定的） 变频器有一条过载电流曲线，是一条反时限曲线，描述了过载电流和时间的关系。这就是变频器厂商经常说得过载能力可以达到150％额定电流2秒、180％额定电流2秒云云，实际上是一条曲线。因此，只要电机的电流曲线在变频器的过载电流曲线之内，就是正确的选型。这就是为什么有时候变频器功率要大于电机功率1档或2档（比如起重应用），有时候小功率变频器仍然可以驱动大功率电机（比如输送带）的原因。 另一个必须注意的：在非正常环境下，比如高海拔、高环境温度（例如大于50度小于60度环境）、并排安装方式（有些变频器并排安装不降容，有些要降容，根据变频器设计决定）等情况下，要考虑变频器的降容。这方面的资料变频器厂商都可以提供。 结果是：变频器的额定功率可能大于电机功率，也可以小于电机功率，事实上变频器的选型也是根据机械负载决定的。 结论：变频器选型的最终依据，是变频器的电流曲线包罗机械负载的电流曲线。 三、Y型电机和变频电机 Y型电机，应该就是普通异步电机（印象中是，不太确定）。 变频器的根本功能就是改变电源频率，从而改变电机转速。因此理论上讲，不管是什么电机，只要可以通过改变频率调速的，都可以使用变频器。 如上面某位朋友所说，变频电机有着特殊的设计，更适合变频使用，我同意。 因此，并不是有个独立风扇就是所谓变频电机了。 普通异步电机使用变频器控制时，需要注意的是： 1、低频时（一般小于25hz），由于电机采用同轴风扇，低速时散热效果会很差，电机发热后，力矩特性变软，从而出现速度不稳、电流大等问题。
变频器参数设置错误引起的电机烧毁原因电动机后加装变频器引起的电机发热或者烧毁已发生很多例，由于不明原因，客户往往把原因往往归结在电机的质量问题上，电机的故障其实都不是电机本身的原因，大多是变频器调试的不规范或者是非变频电机当变频电机使用等原因造成的，主要有以下几种情况： 一、用普通电机当变频电机使用。由于普通电机散热风扇跟转轴连在一起，当用变频器调速时，转速不稳定，达不到电机的额定转速，散热风扇不能发挥正常作用，引起电机散热不好；再加上普通电机不是按变频要求设计，从而使电机发热或者烧毁。 二、客户买到变频电机和变频器后不经过调试就直接连在一起使用。变频器控制电机最常用的两种方式是矢量控制和V/F曲线控制，每种控制方式都要首先将电机的类型（同步、异步、有无编码器）、电机额定功率、额定电压、额定电流、转速或者极数、额定频率、最高运行频率、电机起动停止的加减速时间、变频器控制电机的保护方式以及保护比例系数、载波频率等设定好，缺一不可。这些参数设定好了以后，再选择是矢量控制还是V/F控制。选择矢量控制时，电机要空载跟变频器配对动态自学习或者带负载的静态自学习，经过自学习后的电机跟变频器配合才能发挥矢量控制的精确性；当选择V/F控制时不需要自学习，参数调好后直接通电运行。 三、变频电机风机运行方向跟风机上标示的旋转方向不一致，风机不能发挥作用，引起电机散热状况变差，电机产生的热量散发不出去，引起电机发热或者烧毁。
四、以上三种情况中的二、三项发生的最多， 1、当变频器中电机电流设置过大，电机保护参数设置过大，电机超载时变频器不能按电机的实际电流保护电机，从而引起电机过载发热或者烧毁； 2、当电机转速设置不正确时，如果设置转速超过电机额定转速时，电机在额定频率点会以更高的转速运行在恒功率区，转速越高，输出的转矩越小，从而引起电机电流过大发热或者烧毁电机； 3、电机加减速时间过短，变频器就会报过流故障而保护； 4、变频器采用矢量控制，但电机跟变频器没有配对的自学习，引起变频器控制电机的参数与电机实际值不符，引起控制精度变差，电机发热或者烧毁； 5、载波频率设置比较高时，变频器开关管的开关速率比较高，发热量增加，此时，变频器抵抗负载电流变化的能力减小，当负载电流增大时，变频器就有可能过流跳闸，反映在表面上的现象就是电机出问题了； 6、未设置电机保护电流，变频器大多默认的保护电流为变频器额定输出电流的150%，只有电机电流达到这个数值时变频器才会保护；而变频器的输出电流要大于电机的额定电流，等电机的电流达到变频器的保护电流时，电机其实已经超载了远大于150%，电机严重发热而烧毁，客户看到的现象就是变频器没问题，电机质量不可靠。五、针对以上情况，力久电机建议客户选择变频器控制电机时，要选择变频电机，变频器选择质量好的厂家。先期投资虽然高了一点，但
如何选用变频电动机 2008年11月17日星期一 08:52 应用负载容量曲线准确选用变频电动机 频道：变频电机 在使用变频调速的工程机械中，变频电机选择的正确与否，直接影响到工程机械实际使用效率。只有正确地选择了变频电机的功率、极数、转矩，然后确定变频器的规格，即根据所要求的过载容量选择变频器的容量等级，变频器容量等级分为:一般应用的110%短时过载容量等级和150%峰值过载容量重载应用容量等级。将变频电机与合适的变频器组合成调速系统，其难点是要根据负载容量曲线来选择电机容量。 1 用常规方法选用变频电机的缺陷 常规选用电机的方法是，先按负载性质及环境条件选择电动机的类型，然后按负载转矩及转速初选电机功率、转矩，最后校验电动机最小起动转矩、允许的最大飞轮力矩及过载转矩、电动机的发热等。如起重机起升电机，其电机静 功率 式中 为了满足电动机起动时间和不过热的要求，电机实际功率P≥KN (K为重复短时工作制系数，JC = 25，K=0.8~0.9;JC=40，K=0.9~1.0; JC=60, K=1.1~1.2）。通过计算能得出变频电机的功率，但不能准确选出最适合生产机械电机极数、负载容量的变频电机，显然这种方法对选择变频电机有缺陷。 2 正确选用变频电机的方法 根据负载容量曲线选择电机容量，是一种高效、切实可行的方法。利用负载容量曲线选择电机容量时，特别要注意在低频率段，连续负载容量曲线减弱是电机的冷却容量减少的结果。在弱磁点范围内f> 50 Hz)，变频器的输出电压不能增加是负载容量减少的因素。 适当选择电机额定转速，使电机在整个运行速度范围内，连续负载容量尽可能高。这样可使机械设备稳定可靠地工作，避免出现不稳定因素。 如某机械设备需恒转矩，要求速度范围:510-1 750 r/min。可选电机:4极电机，额定转速1 500 r/min; 2极电机，额定转速3 000 r/min; 6极电机，
如何给电机选择合适的变频器 摘要：变频器让电机传动系统实现了两个愿望，一是让电机实现了更高效率的运行；二是让电机可以做到工况可控，避免大牛拉小车的问题。但摆在工程师面前的问题是：电机负载类型那么多，对所配变频器的性能要求也是千差万别，如何给电机选择合适的变频器呢？ 变频器的英文译名是VFD（Variable Frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向翻译为英文的为数不多实例之一。变频器是应用在变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。 而为整个电机运动系统选择合适的变频器，已是让工程师一个头痛的问题。 总的来说，变频器的选用，应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑，使之在满足工艺和生产要求的同时，既好用，又经济。 一般性的经验是： ●多大的电机就选择多大的变频器，有时也可大一个规格。 ●大功率的变频器功率因数较低最好在变频器的进线端加装交流电抗器。这样一是提高 功率因数，二是抑制高频谐波。如果经常频繁启动，制动，要安装制动单元和制动电阻。 ●如果需要降低噪音，可用选择水冷型变频器； ●如果需要制动，需选配制动斩波器以及制动电阻。或可用选择四象限产品，可以向电 网回馈能量，节省电能； ●如果现场仅有直流电源的话，可以选择单纯的逆变产品（使用直流电源）用以驱动电 动机。
变频器选型的最终依据，是变频器的电流曲线包罗机械负载的电流曲线。 这里罗列了一些选择变频器时，我们需要关注的实际问题。 1.采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。 2.变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定 了应用时的方式方法。 3.变频器与负载的匹配问题； ●电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 ●电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负 载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。 ●转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4.在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流 值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 5.变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免 变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6.对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量 要放大一挡。 对一些电机运动控制系统要求严格的场合，需要准确检测变频器的选配效果如何，直接方法就是通过电机测试系统进行测试。但要想完成变频器与电机系统的整体测试，对电机测试系统也就提出了更高的要求，比如高带宽、高精度的电参数测量，多通道同步测试等。
变频器对电机影响 一、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
变频器损伤电机的秘密，电机保护方法 很多人已经发现了变频器对电机损伤的现象。例如，某水泵厂，近两年来，他的用户频繁报告水泵在保修期内发生损坏的现象。而过去，这个水泵厂的产品质量十分可靠。经过调查，发现这些损坏的水泵都是用变频器驱动的。 变频器的出现为工业自动化控制、电机节能带来了革新。工业生产中几乎离不开变频器，即使在日常生活中，电梯、变频空调也成为不可缺少的部分，变频器已经开始渗入到生产、生活的各个角落。然而，变频器也带来了许多前所未有的困扰，其中损伤电机就是最典型的现象之一。 很多人已经发现了变频器对电机损伤的现象。例如，某水泵厂，近两年来，他的用户频繁报告水泵在保修期内发生损坏的现象。而过去，这个水泵厂的产品质量十分可靠。经过调查，发现这些损坏的水泵都是用变频器驱动的。 尽管变频器损伤电机的现象越来越被人们所关注，但是人们对造成这种现象的机理还不清楚，更不知道如何来预防。本文的目的是解决这些困惑。 变频器对电机的损伤 变频器对电机的损伤包括两个方面，定子绕组的损伤和轴承的损伤，如图1所示。这种损伤一般发生在几周至十几个月内，具体时间与变频器的品牌、电机的品牌、电机的功率、变频器的载波频率、变频器与电机之间的电缆长度、环境温度等诸多因素有关。电机的早期意外损坏给企业的生产带来巨大的经济损失。这种损失不仅是电机维修和更换带来的费用，更主要的是意外停产带来的经济损失。因此，在使用变频器驱动电机时，必须对电机损伤的问题有足够的重视。 变频器驱动与工频驱动的区别 要了解工频电机在变频器驱动条件下更容易损坏的机理，首先了解变频器驱动电机的电压与工频电压有什么区别。然后再了解这种差别是如何对电机产生不良影响的。 变频器的基本构造如图2所示，包括整流电路与逆变电路两部分。整流电路为普通二极管与滤波电容构成的直流电压输出电路，逆变电路将直流电压变换成脉宽调制的电压波形
变频器和电机匹配方法 变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。 1.1 恒转矩负载 负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行，应该考虑标准异步电动机的散热能力，避免电动机的温升过高。 1.2 恒功率负载 机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，TL 不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时，最大允许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大允许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓“匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。 1.3 风机、泵类负载 在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小，转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3
次方成正比。当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。 用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项： 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外，应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波，会使电动机的功率因数和效率变坏。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流会增加10％而温升会增加20％左右。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。 变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。 使用变频器控制高速电机时，由于高速电动机的电抗小，会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此，选择用于高速电动机的变频器时，应比普通电动机的变频器稍大一些。 使用变频器驱动齿轮减速电动机时，使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时，在低速范围内没有限制；在超过额定转速以上的高速范围内，有可能发生润滑油用光的危险。因此，不要超过最高转速容许值。