就其设计而言,调速电机是专门用于交流调速的,但变频调速兴起的直接原因是普通异步电机结构简单、成本低、调速方便。如果说变频调速必须配备专用的变频电机,那么矛盾就产生了。变频调速与生俱来的简单、坚固、耐用不是没有了吗?
变频电机调速对电机及其性能的影响 变频调速无论采用何种控制方式,输出到电机端子的电压脉冲都是非正弦的。因此,分析普通异步电动机在非正弦波下的运行特性是变频调速对电动机的影响。
普通电机主要表现在以下几个方面: 电机的损耗和效率 电机在非正弦电源下运行,除了基波产生的正常损耗外,还会有很多额外的损耗。主要表现在定子铜损、转子铜损和铁损的增加,影响电机的效率。
定子铜损 定子绕组中出现的谐波电流会增加 I2R 和 I2R。忽略集肤效应时,非正弦电流下的定子铜损与总有效值电流的平方成正比。若定子相数为m1,每相定子电阻为R1,则定子总铜损P1为上式中包括基波电流在内的定子总电流有效值Irms,公式中第二项可以获得。谐波损耗。通过实验发现,由于谐波电流和相应漏磁通的存在,使漏磁通的磁路饱和度增大,因此励磁电流增大,从而使电流的基波分量增大。
在谐波频率下,转子的铜损一般可以认为是定子绕组的恒定电阻,但对于异步电动机的转子,由于趋肤效应,交流电阻大大增加。尤其是深沟的鼠转子转子尤为严重。正弦波供电下的同步电机或磁阻电机由于定子空间谐波磁势的影响很小。转子表面绕组中引起的损耗可以忽略不计。当同步电机在非正弦电源上运行时。时间谐波磁动势感应出转子谐波电流,就像普通异步电机以接近其基波的同步速度运行一样。