變頻電機和普通電機的區別及優(yōu)勢

變頻電機和普通電機都能做變頻電機用，好像效果也沒(méi)有什么差別。那為什么要分變頻和普通呢？今天皖南電機來(lái)給大家簡(jiǎn)單介紹下變頻電機與普通電機的區別以及變頻電機的優(yōu)勢。

一、變頻電機和普通電機的區別：

要區別變頻電機與普通電機，首先就得理解兩種電機的基本原理，了解基本原理之后區別就一目了然了。

普通電機當做變頻電機用不是不可以，但要適當提高功率，否則對電機壽命會(huì )有比較大的影響。普通電機是根據市電的頻率和相應的功率設計的，只有在額定的情況下才能穩定運行。而普通電機做變頻電機使用時(shí)，在低速運行時(shí)就會(huì )面臨電機的散熱問(wèn)題和高速時(shí)電機軸承的強度問(wèn)題。普通電機的散熱大多是空氣自冷式，電機的散熱靠電機端部的兩片葉輪的攪動(dòng)。當電機的轉速較低的時(shí)候，電機的散熱就成了問(wèn)題。

而變頻電機的出現主要解決普通電機在低速和高速運行的一些問(wèn)題，變頻電機采用“專(zhuān)用變頻感應電動(dòng)機+變頻器”的交流調速方式，使機械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高設備小型化、增加舒適性，目前正取代傳統的機械調速和直流調速方案。

變頻電機可在其調速范圍內可任意調速，而電機不會(huì )損壞，一般國產(chǎn)的普通電機大部分只能在A(yíng)C380V/50HZ的條件下運行，普通電機能降頻或升頻使用，但范圍不能太大，否則電機會(huì )發(fā)熱甚至燒壞。

普通風(fēng)機內散熱風(fēng)扇跟風(fēng)機機芯用同一條線(xiàn)，而變頻風(fēng)機中這兩個(gè)是分開(kāi)的。所以普通風(fēng)機變頻過(guò)低時(shí)，可能會(huì )因過(guò)熱而燒掉。

變頻電機由于要承受高頻磁場(chǎng)，所以絕緣等級要比普通電機高，原則上普通電機是不能用變頻器來(lái)驅動(dòng)的，但在實(shí)際中為了節約資金，在很多需要調速的場(chǎng)合都用普通電機代替變頻電機，但普通電機的調速精度不高，在風(fēng)機、水泵的節能改造中經(jīng)常這樣做。在用普通電機代替變頻電機時(shí)變頻器的哉波頻率盡量低一點(diǎn)，以減少高頻對電機的絕緣損壞。

二、變頻電機的特點(diǎn)和優(yōu)勢

1、變頻電機的特點(diǎn)

1）電磁設計 '對普通異步電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，再設計時(shí)主要考慮的性能參數是過(guò)載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數。而變頻電動(dòng)機，由于臨界轉差率反比于電源頻率，可以在臨界轉差率接近1時(shí)直接啟動(dòng)，因此，過(guò)載能力和啟動(dòng)性能不在需要過(guò)多考慮，而要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何改善電動(dòng)機對非正弦波電源的適應能力。

方式一般如下： 盡可能的減小定子和轉子電阻。 減小定子電阻即可降低基波銅耗，以彌補高次諧波引起的銅耗增 "

2)為抑制電流中的高次諧波，需適當增加電動(dòng)機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大，高次諧波銅耗也增大。因此，電動(dòng)機漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調速范圍內阻抗匹配的合理性。

3)變頻電動(dòng)機的主磁路一般設計成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會(huì )加深磁路飽和，二是考慮在低頻時(shí)，為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。

2、結構設計 再結構設計時(shí)，主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般注意以下問(wèn)題：

1)絕緣等級，一般為F級或更高，加強對地絕緣和線(xiàn)匝絕緣強度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。

2)對電機的振動(dòng)、噪聲問(wèn)題，要充分考慮電動(dòng)機構件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開(kāi)與各次力波產(chǎn)生共振現象。

3)冷卻方式：一般采用強迫通風(fēng)冷卻，即主電機散熱風(fēng)扇采用獨立的電機驅動(dòng)。

4)防止軸電流措施，對容量超過(guò)160KW電動(dòng)機應采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱(chēng)，也會(huì )產(chǎn)生軸電流，當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結合一起作用時(shí)，軸電流將大為增加，從而導致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。

5)對恒功率變頻電動(dòng)機，當轉速超過(guò)3000/min時(shí)，應采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補償軸承的溫度升高。

2、變頻電機優(yōu)勢

1）變頻電機更加節能

所有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(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行。高次諧波會(huì )引起電動(dòng)機定子銅耗、轉子銅（鋁）耗、鐵耗及 附加損耗的增加，最為顯著(zhù)的是轉子銅（鋁）耗。因為普通的交流異步電動(dòng)機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的，因此，高次諧波電壓以較大的轉差切割 轉子導條后，便會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗。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(huì )使電動(dòng)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）變頻電機使用壽命更長(cháng)

電機在運行時(shí)載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動(dòng)機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當于對電動(dòng)機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機的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，性能可以更加穩定，而且壽命更長(cháng)久。

3）變頻電機諧波電磁噪聲與震動(dòng)更小

普通異步電動(dòng)機由于電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)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(dòng)機機體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將產(chǎn)生共振現象，從而加大噪聲。由于電動(dòng)機工作頻率范圍寬，轉速變化范圍大， 各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機的各構件的固有震動(dòng)頻率。但是變頻電機就可以有效解決這些問(wèn)題。

4）變頻電動(dòng)機可應對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)

變頻電機可解決普通異步電動(dòng)機效率、溫升、絕緣強度、噪聲與震動(dòng)和冷卻，以及頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)給機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化等問(wèn)題，還可有效降低電機在啟動(dòng)是的瞬間電壓。

5）變頻電機可無(wú)極變速

無(wú)極調速就是從停止到最快速度，或從最快速度到停止，沒(méi)有檔位，是逐步變快或變慢。另外全直流變頻電機可以通過(guò)變頻器將電機轉速檔位分為很多檔位來(lái)控制電機的轉速和實(shí)際需求，而交流有刷電機的最多檔數只有3檔風(fēng)速調節無(wú)法實(shí)現變頻的效果。

當電機轉速降低時(shí)，轉矩也降低，發(fā)熱量也降低，適合選用普通的電機用于變頻，但時(shí)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(shí)，選用普通的電機。在25%—60%同步速運行時(shí)，選用外部強制冷卻籠性電動(dòng)機，即變頻專(zhuān)用電機。當轉速低于25%同步速時(shí)，選用完全強制冷卻電動(dòng)機。即矢量專(zhuān)用電動(dòng)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(wú)速度傳感器的矢量控制和直接轉矩控制，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矩控制，控制速度的范圍是5—1500m/min，在5m/min時(shí)運行的穩定性不太好。