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普通异步电机可以用作变频电机吗?

发布时间:2020-06-06 17:36:44点击量:265

普通异步电机是根据恒定频率和恒定电压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。
1、普通异步电机效率和温升问题
无论使用哪种变频器,在运行过程中都会产生不同水平的谐波电压和电流,使普通异步电机在非正弦电压和电流下运行。
根据数据,以当前常用的正弦波PWM逆变器为例,其低阶谐波基本上为零,其余约为载波频率两倍的高阶谐波分量为:2U+1(U为调制比)。
高次谐波会增加普通异步电机定子铜消耗,转子铜(铝)耗,铁耗和其他损耗,最值得注意的是转子铜(铝)耗。
由于普通异步电机以接近基本频率的同步速度旋转,因此高谐波电压会以较大的滑差切断转子棒,这将导致较大的转子损耗。
此外,还需要考虑由于集肤效应而导致的额外铜耗。这些损耗将导致普通异步电机产生更多的热量,降低效率并降低输出功率。
如果普通异步电机在逆变器输出非正弦电源的条件下运行,则其温度升高通常会增加10%至20%。
2、普通异步电机绝缘强度问题
当前,许多中小型变频器使用PWM控制模式。
它的载波频率约为几千到十几千赫兹,这使得电机定子绕组可以承受很高的电压上升速率,这等效于向电机施加陡峭的冲击电压,从而使电机的匝间绝缘更加耐久严格的测试。
此外,PWM逆变器产生的矩形斩波脉冲电压会叠加在普通异步电机的工作电压上,这会对电机的接地绝缘造成威胁,并且绝缘会在反复的高压冲击下加速老化。
3、谐波电磁噪声和振动
普通异步电机由变频器供电时,会使电磁、机械、通风等因素引起的振动和噪声更加复杂。
逆变器电源中包含的每次谐波都会干扰电机电磁部分的固有空间谐波,从而形成各种电磁激励力。当电磁力波的频率与电机主体的固有振动频率相同或接近时,会发生共振,从而增加噪音。
由于普通异步电机的工作频率范围很宽并且转速的范围很宽,因此各种电磁力波的频率很难避免电机每个组件的固有振动频率。
4、普通异步电机对频繁起动和制动的适应性
变频器供电后,可以在极低的频率和电压下启动电机而没有浪涌电流,并且可以使用变频器提供的各种制动方法进行快速制动,以实现频繁的起动和制动。因此,普通异步电机的机械系统和电磁系统处于周期性交变力的作用下,从而给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
5、低速散热问题
首先,普通异步电机的阻抗不理想,当电源的频率较低时,电源中高次谐波引起的损耗会很大。

其次,当降低普通异步电机的速度时,冷却风量与速度的立方成比例地减小,这导致电机的低速冷却条件恶化,温度急剧上升,并且很难实现恒定扭矩输出。