变频器对电机的影响以及分析

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2018-08-28 08:34:00

YZP系列起重及冶金用变频调速三相异步电动机具有过载能力大、机械强度高、调速范围宽、运行稳定的特点。

本文将从电动机的效率和温升的问题、电动机绝缘强度问题、谐波电磁噪声与震动、电动机对频繁启动、制动的适应

能力、低转速时的冷却问题等5个方面来论述变频器对电机影响。

1、电动机的效率和温升的问题

运行中均发生不同水平的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，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+1u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，最为显着的转子铜（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因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子

损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小

，如将普通不论那种形式的变频器。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

不少是采用PWM控制方式。载波频率约为几千到十几千赫，这就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接受较为严酷的考验。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，会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。目前中小型

变频器。

3、谐波电磁噪声与震动

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局

部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

发生共振现象，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普通异步

电动机采用变频器供电时。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

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，并可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，因而由于采用变频器供电后。电动机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

首先异步电动机阻抗不尽理想，当电源频率较底时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次，普通异步电动机再转

速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输

出。

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