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普通电机当变频电机面临的问题

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目前,泵行业的变频水泵或变频供水设备领域,为了降低成本和考虑到用户的接受能力,基本都不是采用专门的变频电机。但除了散热风扇没单独设计外,大部分都经过了改良设计。一般的比如工业用水、冷却水循环、建筑二次供水、商业大厦供水、消防供水等领域,使用经过改良的普通三相异步电机变频调速运行都没什么问题的。事实上,一直都是这么再用。如果您之前用于变频调速的电机频繁出问题,很可能是未经任何改良的普通三相异步电机。下面我们看一下普通未经过任何改良的电机在变频调速下运行可能会发生哪些不良现象:

1、电动机的效率和温升

普通三相异步电机是在50Hz,标准的正弦周波下运行。变频器在运行中能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,里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加,最为显著的是转子铜耗,这些损耗会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,普通电动机温升一般要增加10%-20%。

2、电动机的绝缘强度受考验

变频器载波频率从几千到十几千赫,使得电动机定子绕组要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重的考验。

3、谐波电磁噪声与震动

普通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谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力,从而加大噪声。由于电动机的工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各结构件的固有振动频率。

4、低转速时的冷却问题。

我们知道,普通三相异步电机的风扇是随着主轴旋转的,当电机被调速减慢运行速度时,电机风扇也变慢,如果长时间工作在低频范围,电机会面临严重的散热问题。这也是一般三相异步电机用做变频调速面临的主要问题。特别是大多数时候工作在低频率时,必须要选择专门的变频电机或者散热系统要加以改良才行,否则电机绕组绝缘容易击穿而烧坏绕组。

目前我们泵行业用于变频驱动的电机,基本都是对1、2、3项进行改良设计过的普通三相异步电机,如果不是大部分工作在低频范围内,对于常用的建筑给排水和工业给水,低速运行时散热冷却基本没什么问题,无需使用专门的变频电机或者专门设计的散热系统。

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