變頻器對普通異步電動機的影響

1、普通異步電動機的效率和溫升的問題。不論哪種形式的變頻器，在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和諧波電流，使普通異步電動機在非正弦電壓、電流下運行。其中，高次諧波對普通異步電動機的運行效率和溫升影響最大。高次諧波會引起普通異步電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。因為普通異步電動機是以接近于基波頻率所對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使普通異步電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10％~20％。
2、普通異步電動機絕緣強度問題。目前中小型變頻器，多數(shù)是采用PWM(脈寬調(diào)制)的控制方式。它的載波頻率約為幾千到十幾千赫茲，這就使得普通異步電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對普通異步電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使普通異步電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在普通異步電動機運行電壓上，會對普通異步電動機的對地絕緣構(gòu)成威脅，對地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會加速老化。
3、諧波電磁噪聲與振動。普通異步電動機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的振動和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與普通異步電動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(dāng)電磁力波的頻率和普通異步電動機機體的固有振動頻率一致或接近時，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于普通異步電動機工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開普通異步電動機的各構(gòu)件的固有振動頻率。
4、普通異步電動機對頻繁啟動、制動的適應(yīng)能力。由于采用變頻器供電后，普通異步電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動，并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動，為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件，因而普通異步電動機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題。
5、低轉(zhuǎn)速時普通異步電動機的冷卻問題。首先，普通異步電動機的阻抗不盡理想，當(dāng)電源頻率較低時，電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步電動機在轉(zhuǎn)速降低時，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方式比例減小，致使普通異步電動機的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。