就其設計而言,調速電機是用于交流調速的,但變頻調速興起的直接原因是普通異步電機結構簡單、成本低、調速方便。如果說變頻調速須配備的變頻電機,那么矛盾就產生了。變頻調速與生俱來的簡單、堅固、耐用不是沒有了嗎?
變頻電機調速對電機及其性能的影響 變頻調速無論采用何種控制方式,輸出到電機端子的電壓脈沖都是非正弦的。因此,分析普通異步電動機在非正弦波下的運行特性是變頻調速對電動機的影響。
普通電機主要表現在以下幾個方面: 電機的損耗和效率 電機在非正弦電源下運行,除了基波產生的正常損耗外,還會有很多額外的損耗。主要表現在定子銅損、轉子銅損和鐵損的增加,影響電機的效率。
定子銅損 定子繞組中出現的諧波電流會增加 I2R 和 I2R。忽略集膚效應時,非正弦電流下的定子銅損與總有效值電流的平方成正比。若定子相數為m1,每相定子電阻為R1,則定子總銅損P1為上式中包括基波電流在內的定子總電流有效值Irms,公式中第二項可以獲得。諧波損耗。通過實驗發現,由于諧波電流和相應漏磁通的存在,使漏磁通的磁路飽和度增大,因此勵磁電流增大,從而使電流的基波分量增大。
在諧波頻率下,轉子的銅損一般可以認為是定子繞組的恒定電阻,但對于異步電動機的轉子,由于趨膚效應,交流電阻大大增加。尤其是深溝的鼠轉子轉子尤為嚴重。正弦波供電下的同步電機或磁阻電機由于定子空間諧波磁勢的影響很小。轉子表面繞組中引起的損耗可以忽略不計。當同步電機在非正弦電源上運行時。時間諧波磁動勢感應出轉子諧波電流,就像普通異步電機以接近其基波的同步速度運行一樣。