你了解变频器吗?变频器对电机有什么影响?

变频器可广泛应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域，由此可见变频器的重要性。为增进大家对变频器的认识，本文将对变频器、变频器对电机的影响予以介绍。如果你对变频器具有兴趣，不妨和小编一起来继续往下阅读哦。

一、变频器

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

相比较国外变频器的发展状况，我国的变频器应用起步较晚，直到20世纪90年代末期才得到较为广泛的推广。国内变频技术发展状况，可以概括为：变频器的整体技术相对落后，和国外在变频调速研究上取得的先进成果比，存在着较大的差距;变频器使用的核心部件技术空白，目前来说，变频器的生产中需要的关键功率器件，在国内几乎没有厂家可以生产，导致我们核心技术受制于国外，必须依靠进口;主要产品集中在低压产品和中低端市场。由于产品可靠性和工艺水平不高，目前国内变频器产品主要面向低压和对性能要求一般的市场，高性能、大功率市场主要被国外大公司占领。

步入21世纪后，国产变频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。上海和深圳成为国产变频器发展的前沿阵地。

二、变频器对电机的影响

1、电动机的效率和温升的问题

不管哪种形式的变频器，在运行中都会产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。

以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1(u为调制比)。

高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的就是转子铜(铝)耗。

因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，所以高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，就会产生很大的转子损耗。

此外，还需要考虑因集肤效应产生的附加铜耗，这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小。如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%~20%。

2、电动机绝缘强度问题

目前中小型变频器，很多采用PWM的控制方式，其载波频率约为几千到十几千赫，使得电动机定子绕组承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。

另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动

普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。

变频电源中含有的各次时间谐波与电动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电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。

由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并且可以利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件。

因此，电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、低转速时的冷却问题

首先，异步电动机的阻抗不太理想，当电源频率较低时，电源中高次谐波引起的损耗较大。

其次，普通异步电动机在转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，导致电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，很难实现恒转矩输出。