【導讀】變頻器在運行中能產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，裏麵的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗
、鐵耗及附加損耗增加，最為顯著的是轉子銅耗
，這些損耗會使電動機額外發熱，效率降低，輸出功率減小，普通電動機溫升一般要增加10%－20%。 

普通電動機是按恒頻恒壓設計的
，不可能完全適應變頻器調速的要求，因此不能多做變頻電機使用。

01 變頻器對電機的影響主要在電動機的效率和溫升

變頻器在運行中能產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，裏麵的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗增加，最為顯著的是轉子銅耗，這些損耗會使電動機額外發熱
，效率降低，輸出功率減小，普通電動機溫升一般要增加10%－20%。   

普通電機       帶獨立散熱風扇的變頻電機

02 電動機的絕緣強度問題

bianpinqizaibopinlvcongjiqiandaoshijiqianhe，shidediandongjidingziraozuyaochengshouhengaodedianyashangshenglv

，xiangdangyuduidiandongjishijiadouduhendadechongjidianya，shidiandongjidezajianjueyuanchengshoujiaoweiyanzhongdekaoyan。

03 諧波電磁噪聲與震動

普通電動機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、tongfengdengyinsusuoyinqidezhendonghezaoshengbiandegengjiafuza。bianpindianyuanzhonghanyoudegecixieboyudiandongjidiancibufenguyoukongjianxieboxianghuganshe，xingchenggezhongdiancijizhenli
，congerjiadazaosheng。youyudiandongjidegongzuopinlvfanweikuan，zhuansubianhuafanweida
，gezhongdiancilibodepinlvhennanbikaidiandongjidegejiegoujiandeguyouzhendongpinlv。

04 低轉速時的冷卻問題

當電源頻率較低時，電源中的高次諧波所引起的損耗較大；其次變通電機轉速降低時
，冷卻風量與轉速的三次方成正比減小
，致使電機熱量散發不出去
，溫升急劇增加，難以實現恒轉矩輸出。

05 針對以上情況，變頻電機采用以下設計

盡可能減小定子和轉子電阻，降低基波銅耗
，以彌補高次諧波引起的銅耗增加。

主磁場不飽和設計

，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可適當提高變頻器的輸出電壓。

結構設計
，主要是絕緣等級提高
；對電動機的振動、噪聲問題充分考慮
；冷卻方式采用強迫通風冷卻
，即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動方式，強冷風扇的作用就是為了保證電機在低轉速下的冷卻。

變頻電機的線圈分布電容小一點
，矽鋼片的電阻大些
，這樣高頻脈衝對電機的影響就小了，電機的電感濾波效果要好些。

普通電機即工頻電機隻需要考慮啟動過程和工頻一個點的工作情況（公眾號：機電人脈），然後設計電機；而變頻電機需要考慮啟動過程和變頻範圍內的所有點工作情況，然後設計電機。

為了適應變頻器輸出的PWM調寬波模擬正弦交流電含有大量諧波，專門製作的變頻電機，其作用實際上可理解為電抗器加普通電機。

01 普通電機和變頻電機結構上的區別

1. 絕緣等級要求更高

一般變頻電機的絕緣等級為F級或更高，加強對地絕緣和線匝絕緣強度
，特別要考慮絕緣耐衝擊電壓的能力。

2. 變頻電機的振動
、噪聲要求更高

變頻電機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.變頻電機冷卻方式不同

變頻電機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. 保護措施要求不同

對容量超過160kW變(bian)頻(pin)電(dian)動(dong)機(ji)應(ying)采(cai)用(yong)軸(zhou)承(cheng)絕(jue)緣(yuan)措(cuo)施(shi)。主(zhu)要(yao)是(shi)易(yi)產(chan)生(sheng)磁(ci)路(lu)不(bu)對(dui)稱(cheng)
，也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)軸(zhou)電(dian)流(liu)，當(dang)其(qi)他(ta)高(gao)頻(pin)分(fen)量(liang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)結(jie)合(he)一(yi)起(qi)作(zuo)用(yong)時(shi)，軸(zhou)電(dian)流(liu)將(jiang)大(da)為(wei)增(zeng)加(jia)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)軸(zhou)承(cheng)損(sun)壞(huai)，所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)要(yao)采(cai)取(qu)絕(jue)緣(yuan)措(cuo)施(shi)。對(dui)恒(heng)功(gong)率(lv)變(bian)頻(pin)電(dian)動(dong)機(ji)，當(dang)轉(zhuan)速(su)超(chao)過(guo)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。

5. 散熱係統不同

變頻電機散熱風扇采用獨立電源供電
，保證持續的散熱能力。

02 普通電機和變頻電機設計上的區別

1. 電磁設計

對普通異步電動機來說，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，由於臨界轉差率反比於電源頻率
，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在需要過多考慮，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。

2. 結構設計

在結構設計時，主要也是要考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方麵的影響。

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