文档介绍：变频调速三相异步电动机的设计问题(精)
变频调速三相异步电动机的设计问题(精)
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变频调速三相异步电动机的设计问题(精)
变频调速三相异步电动机的设计问题 南洋电机厂 (200040 岑兆奇 摘要文章通的载波频率约为几 kHz 到十几 kI 于:，这就使电动机线圈需要承
受很高的电
压上升率，即 dl ‘/dt值很高，相当 干电动机线圈上反复施加电压陡度极大的冲
击
电压，使申机的匝间绝缘承受严酷的考验。
另外，由 PWM 变频器产生的矩形斩
波 冲击电压叠加在电机运行电压上，会对电机
的对地绝缘形成威胁，对地绝缘在
高电压的 反复冲击下会加速老化。 谐波电磁噪声与振动 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振动
《电机技术》
1996(2 和噪音，将变得更加复杂。变频器电源中含有
的各次时间谐波与电机电磁
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
力波的频率和结构
件固有振动频率一致或接 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
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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 10~15dB 左 右。 电动机对频繁起制
动的适应能力 由干采用变频器供电后，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。如使用在钢厂辊道上的变频电 动机，起制动或正反转的次数可达数百上千 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 在电源频率较低时，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 的损耗显得较大。再者，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 三次方成比例减少，这必将使电机的低速温 升急剧增加，而难以实现恒转矩输出。 3 变频调速三相异步电动机的设计 通过上面分析可以看到，普通异步电动 机不太适宜运行在变频调速系统下，为此需 研究和设计新的供变频调速专用的异步电机 系列。它与传统异步电机的设计有一定的差 别。 电磁设计 对于恒频恒压供电的普通异步电动机， 在电磁设计中，主要考虑的性能参数是过载 能力、起动特性、效率和功率因数。 在变频变压调速的异步电动机中，由于 临界转差反比干电源频率，因此，只要适当选 择转子参数八和从就可通过降低频率，在 一 23 一临界转差接近于 1 时直接起动，故过载能力 和起动特性不再需要多加考虑，要解决的关 键问题，就是如何改善电动机对非正弦电源 波形的适应能力，为此，应考虑 : (a 尽可能减小定、转子的电阻。 降低定子电阻既可减少基波铜耗，以弥 补高次谐波引起的铜耗增加，又可减小低速 时的定子电阻压降，使最大转矩有所上升。 如前所述，调频电机需通过采