浅谈变频器与交流电机的关系

通过变频器驱动电机已成为不可逆转的趋势。

但在实际使用中，经常会因变频器与电机不匹配而出现问题。

选择变频器时，充分了解变频器所驱动设备的负载特性非常重要。

我们整理了一些相关资料分享给大家，希望对实际工作有所帮助。

我们可以将生产机械分为三种类型：恒功率负载、恒转矩负载以及风机、水泵等负载类型。不同的负载类型对变频器的要求不同，应根据具体情况合理匹配。

恒功率负载

机床、轧机、造纸机以及塑料薄膜生产线中的收卷机、放卷机等主轴所需的扭矩，一般与转速成反比，属于恒功率负载。

在一定的速度变化范围内应考虑负载的恒功率性质。当转速很低时，受到机械强度的限制，会成为低速时的恒扭矩负载。

当电机以恒定磁通调节速度时，为恒转矩控制；弱磁调速时为恒功率控制。

风机和水泵负载

风机、水泵、油泵等设备随叶轮旋转。随着速度降低，扭矩按照速度的平方减小，负载所需的功率与速度的立方成正比。

当所需的风量或流量减少时，使用变频器通过调速来调节风量或流量，可以大大节省能源。

由于高速时所需的功率随速度增加太快，因此风机和水泵负载在运行过程中不应超过额定频率。

恒扭矩负载

TL 在任何速度下都保持恒定或基本恒定。

变频器驱动恒转矩特性的负载时，低速时的转矩要足够，并有足够的过载能力。

若要求低速稳定运行，应考虑电机的散热性能，避免因温升过高而烧毁电机。

选择变频器时应考虑的问题

● 交流电机采用变频器驱动时，电机电流将增加10-15%，温升将增加20-25%左右。

● 使用变频器控制高速电机时，会产生大量的高次谐波。这些高次谐波会增加变频器的输出电流值。

因此，在选择变频器时，应比普通电机高一级。

● 与普通鼠笼电机相比，绕线电机更容易出现过流跳闸问题。因此，建议选择比平时容量稍大的逆变器。

● 使用变频器驱动齿轮减速电机时，其使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的限制。超过额定速度时存在缺油风险。

● 电机的额定功率仅作为根据电机电流值选择变频器时的参考。

● 变频器的输出含有丰富的高次谐波，会降低电机的功率因数和效率性能。

● 如果变频器需要使用长电缆运行，应考虑电缆对性能的影响，必要时应选择专用电缆。为了弥补这一问题，应将变频器设置为高一档或两档。

● 高温、频繁开关、高海拔等特殊场合会导致变频器容量下降。建议选择容量大一级的变频器。

● 与市电电源相比，用变频驱动器驱动同步电机时，输出能力会下降10~20%。

● 对于压缩机、振动器等扭矩波动较大的负载以及液压泵等峰值负载，需要充分了解工频的运行工况，选择较大档位的变频器。

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