普通电机为什么不能当变频电机使用,电机的绝缘强度能否承受变频器的载波频率?

Welling电机


最主要的原因是电机的发热散热问题。普通电机的散热风扇是和电机同轴转动的,也就是说普通电机的风扇转速跟电机转速是一致的,当电机变频降低转速时,风扇转速也相应降低,风扇转速越低散热能力越差,最终会导致电机烧坏。所以普通电机若在低频率下运行很容易导致电机烧坏。反观变频电机,其具有单独供电的散热风扇,风扇转速不受电机运行频率影响,因此没有低频散热问题。


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普通电机为什么不能当变频电机使用?电机的绝缘强度能否承受变频器的载波频率?

答:普通电机的设计上为工频50/60HZ,没有独立的散热系统,线圈绕组的漆包线都是耐温不高的漆包线,也就是绝缘等级达不到要求;机械运转的轴承与机械强度不能满足60Hz以上频率的冲击;普通三相异步电动机见下图所示。


而变频器与电机启动运行时都是从低频往上逐步上升到设置的额定频率的;这样普通电机的电磁负荷曲线就不能满足需要了,普通电机的工作点基本上在磁饱和拐点;如果频率超过60Hz后,电机容易饱和,产生较高的激磁电流而使普通电机发热。变频电机如下图所示。


对于提问者所说的变频器的载波对电机的影响,可以从下面两个方面进行分析。

(1) 变频器低频运行对普通电动机的影响

所谓低频运行,一般是指电动机在低于 1/2 额定频率的状态下运行,即在 25Hz 以下运行。这时电动机的转速大幅降低,电动机冷却风扇风量不足,电动机温度将升高。如果采用普通电动机(而非专用的变频电动机),则电动机就不能承受额定负载而必须减轻负载。如果负载不能减轻,就得更换更大容量的电动机,变频器的容量也要随之换大。 转速降低对电动机的输出转矩影响如下:1/2 转速时,输出转矩约降低 10%;1/3 转速时,输出转矩约降低 20%。

另外,低频运行时,变频器的输出波形中高次谐波含量将会变大,会明显增加输出导线和电动机的温升,并对周围用电设备产生电子干扰。干扰严重时,还有可能造成变频器的控制信号失常,甚 至停机。 低频运行时,还会大大增加电动机的电磁噪声。

(2)变频器高频运行对普通电动机的影响

变频器能输出工频以上的频率,但普通笼型电动机是以在工频下运转为前提而制造的,如果频率过高,将造成轴承损坏,风扇损坏,定子绕组端子绑扎松脱、变形等,因此若在工频以上频率下使用时,必须确认电动机最高允许频率范围。对于普通电动机带有齿轮箱装置的机械负载来说,最高允许频率还会受到齿轮传动装置及润滑脂(油)等因素的限制。

以上为个人观点,仅供提问者和头条上有需要了解的阅读者们参考,希望对大家有一点帮助。

知足常乐2019.6.23日于上海


知足常乐0724


我是电子及工控技术,我来回答这个问题。我认为三相普通异步电机能否代替变频电机使用要根据具体情况来分析,在一般情况下变频器是可以拖动普通三相异步电机的,这就要看具体情况了。我们从普通电机的铭牌上可以看到它的额定频率是在50Hz/60Hz,所以我们在用变频器拖动普通电机时只能在其额定频率以下运行。在低频段(几赫兹)或者高频段(60赫兹以上)就最好不要用普通电机了,比如我们单位中使用的数控车床其主轴就是用变频器来拖动一台7.5Kw普通三相异步电机,在进行机床低速加工零件时一般都把频率设置在十几赫兹,这样不至于转矩降的太多,否则会影响表面加工的光滑度;另一方面在高速加工时,一般都设置为电机的额定频率50Hz。由此可见三相电机在一定频段内是可以代替变频电机使用的。



在有的场合就不适合用三相普通电机了,特别是在超低频和超过50Hz以上的频率段,虽然我们从外观看普通电机与变频电机几乎一样,但是它俩从制作结构上还是有很大区别的,也就是说这“哥俩”的“性格”是不一样的。下面我将从它俩的内在特性上谈谈其不同之处!



我们首先从这俩位的“体能”上看,一般三相电机都是运用在额定电压AC 380V频率为50Hz的条件下运行,在50Hz以下运行时能降频也可升频使用,其使用频率范围有一定要求不能太大,否则电机会因励磁电流过大会使电机烧毁。而变频电机则比普通电机身板硬朗一些,所以从专业角度讲变频电机的机械强度要比普通电机高。



他们的第二个不同特性是普通电机在低频或高频(超过其额定工作频率)运行时很容易产生磁路的饱和而造成励磁电流过大而造成温升过高,而变频电机由于在制造时人为地加大了电磁的负荷使磁路不易进入饱和状态;同时在制造时对于功率相同的二种电机,变频电机的铁芯截面和要比普通电机的截面积要大些。



他们的第三个不同特性是二者在绝缘性能的等级上也是不一样的,比如变频电机线圈的匝数多所用线经粗,因而能承受住高频磁场的检验,这就增强了它的绝缘强度了!



他们的第四个不同特性是普通电机与变频电机散热方式是不一样的,变频电机采用了单独的散热风机,运用强制风冷方式防止会在低频运行时烧坏电机,而普通电机则采用了与转子同步运行的风扇散热方式在散热功能上相对弱一些。因此变频电机有较强承受变频器载波频率的能力,而普通电机的这种能力就弱多了!




以上就是我对这个问题的看法,敬请朋友们观注电子及工控技术,欢迎转载、点赞!


电子及工控技术


在产品设计时,为保证产品质量。电机选取采用的是变频电动机。

变频电动机绝缘等级高于普通三相异步电动机。

变频电动机的绝缘等级一般采用F级。最高允许温度155℃。普通电机的绝缘等级一般是B级。最高允许温度130℃。

变频电动机有带独立风扇的。有不带的。公司都用过南阳电动机产品。

在防护等级IP54以上,建议用带独立风扇的变频电动机。因为防护等级高散热性差一点。


剑雨1358



普通电机和变频器调速电机最大的不同就是普通电机的散热风扇和电机转速是同步的,普通电机停转后也就不散热了,变频器调速电机有专门的散热风扇,变频器调速电机在电机低速运转时,散热风扇还是继续高速工作。散热风扇电机就是一个普通电机风扇。


也就是说,变频器调速电机有两个电机,一个是风扇电机,一个是变频调速电机。普通电机不能当变频器调速电机用,是因为如果低速运行时,普通电机会散热不良,而导致变频器故障指示自动关机。或者是电机发热严重线圈烧毁。这是它最主要的一个原因。其他都是次要的,也有60-100赫兹的变频电机,比如空调直流变频电机。不知我说的对错,大家可以共同探讨一下。


啃泥弟1


普通电机为什么不能当变频电机使用,电机的绝缘强度能否承受变频器的载波频率?

从外观上看差不不大,仔细看会发现普通电机没有单独的散热风扇,故没有专门的接线盒。变频电机有,就可以保证无论电机处于各种频率,对电机的散热是影响不了的。

在工作原理方面,变频电机要配合变频器来实现调速,从而实现电压及频率可调,而普通电机用的交流电频率及电压不可变的。由同步转速公式n=60f/p可知,电机一旦制作好,其极对数不可更改,因此改变电机极数不可实现,只有通过改变频率来解决。实际应用过程中,只改变频率而不改变电压就会导致电机烧坏。假如电机转速要减少一半,频率肯定要降半,此时电压不降电机容易过热而烧坏。

普通电机与变频电机在实际应用过程中,后者工作效率更好,温升还小些。在频繁启动停止、调速、制动的应用场合,普通电机用不了,因为实现不了上述功能。变频电机的噪声及电磁振动更小,由于变频器的配合使用。变频电机的绝缘强度优于普通电机,是专门为变频器驱动而设计的,能够承受较大的du/dt,尤其在DTC控制模式下,对电机的绝缘强度要求更高,普通电机根本无法适用。


Talk工控小白


主要是变频调速时普通鼠笼电机的冷却风扇随电机转速下降而风力减少,长时间低速将导致普通鼠笼电机因散热差而严重发热,继而破坏绝缘造成短路事故。所以采用变频调速,特别是调速范围宽、低速运行时间长的设备,须采用调频专用电机。该电机的风扇是独立的,无论怎样低速均不受影响,保持额定风量。另外电机线圈的绝缘强度不受频率影响,主要受电压强度的影响。


狼129828566


我们公司很多变频器用的都是普通电机,低频运行时电流加大,电机温升加大,不过都在可控范围内,不会烧电机,80%电机烧是因为机械卡堵造成的。


雨露32529552


我用变频器卷纸,一直在那堵转,电机只是温温的


小马铃薯955


普通电机可以当变频电机使用,我就是这样干的。


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