普通電機(jī)為什么不能當(dāng)變頻電機(jī)使用?電機(jī)的絕緣強(qiáng)度能否承受變頻器的載波頻率?

答:普通電機(jī)的設(shè)計(jì)上為工頻50/60HZ，沒有獨(dú)立的散熱系統(tǒng)，線圈繞組的漆包線都是耐溫不高的漆包線，也就是絕緣等級(jí)達(dá)不到要求；機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承與機(jī)械強(qiáng)度不能滿足60Hz以上頻率的沖擊；普通三相異步電動(dòng)機(jī)見下圖所示。

而變頻器與電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都是從低頻往上逐步上升到設(shè)置的額定頻率的；這樣普通電機(jī)的電磁負(fù)荷曲線就不能滿足需要了，普通電機(jī)的工作點(diǎn)基本上在磁飽和拐點(diǎn)；如果頻率超過60Hz后，電機(jī)容易飽和，產(chǎn)生較高的激磁電流而使普通電機(jī)發(fā)熱。變頻電機(jī)如下圖所示。

對(duì)于提問者所說的變頻器的載波對(duì)電機(jī)的影響，可以從下面兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

(1) 變頻器低頻運(yùn)行對(duì)普通電動(dòng)機(jī)的影響

所謂低頻運(yùn)行，一般是指電動(dòng)機(jī)在低于 1/2 額定頻率的狀態(tài)下運(yùn)行，即在 25Hz 以下運(yùn)行。這時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大幅降低，電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇風(fēng)量不足，電動(dòng)機(jī)溫度將升高。如果采用普通電動(dòng)機(jī)(而非專用的變頻電動(dòng)機(jī))，則電動(dòng)機(jī)就不能承受額定負(fù)載而必須減輕負(fù)載。如果負(fù)載不能減輕，就得更換更大容量的電動(dòng)機(jī)，變頻器的容量也要隨之換大。 轉(zhuǎn)速降低對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩影響如下:1/2 轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩約降低 10%;1/3 轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩約降低 20%。

另外，低頻運(yùn)行時(shí)，變頻器的輸出波形中高次諧波含量將會(huì)變大，會(huì)明顯增加輸出導(dǎo)線和電動(dòng)機(jī)的溫升，并對(duì)周圍用電設(shè)備產(chǎn)生電子干擾。干擾嚴(yán)重時(shí)，還有可能造成變頻器的控制信號(hào)失常，甚 至停機(jī)。 低頻運(yùn)行時(shí)，還會(huì)大大增加電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲。

(2)變頻器高頻運(yùn)行對(duì)普通電動(dòng)機(jī)的影響

變頻器能輸出工頻以上的頻率，但普通籠型電動(dòng)機(jī)是以在工頻下運(yùn)轉(zhuǎn)為前提而制造的，如果頻率過高，將造成軸承損壞，風(fēng)扇損壞，定子繞組端子綁扎松脫、變形等，因此若在工頻以上頻率下使用時(shí)，必須確認(rèn)電動(dòng)機(jī)最高允許頻率范圍。對(duì)于普通電動(dòng)機(jī)帶有齒輪箱裝置的機(jī)械負(fù)載來說，最高允許頻率還會(huì)受到齒輪傳動(dòng)裝置及潤(rùn)滑脂(油)等因素的限制。

以上為個(gè)人觀點(diǎn)，僅供提問者和頭條上有需要了解的閱讀者們參考，希望對(duì)大家有一點(diǎn)幫助。

知足常樂2019.6.23日于上海

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，為保證產(chǎn)品質(zhì)量。電機(jī)選取采用的是變頻電動(dòng)機(jī)。

變頻電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)高于普通三相異步電動(dòng)機(jī)。

變頻電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)一般采用F級(jí)。最高允許溫度155 。普通電機(jī)的絕緣等級(jí)一般是B級(jí)。最高允許溫度130 。

變頻電動(dòng)機(jī)有帶獨(dú)立風(fēng)扇的。有不帶的。公司都用過南陽(yáng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。

在防護(hù)等級(jí)IP54以上，建議用帶獨(dú)立風(fēng)扇的變頻電動(dòng)機(jī)。因?yàn)榉雷o(hù)等級(jí)高散熱性差一點(diǎn)。

最主要的原因是電機(jī)的發(fā)熱散熱問題。普通電機(jī)的散熱風(fēng)扇是和電機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，也就是說普通電機(jī)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速跟電機(jī)轉(zhuǎn)速是一致的，當(dāng)電機(jī)變頻降低轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也相應(yīng)降低，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越低散熱能力越差，最終會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒壞。所以普通電機(jī)若在低頻率下運(yùn)行很容易導(dǎo)致電機(jī)燒壞。反觀變頻電機(jī)，其具有單獨(dú)供電的散熱風(fēng)扇，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不受電機(jī)運(yùn)行頻率影響，因此沒有低頻散熱問題。

我是電子及工控技術(shù)，我來回答這個(gè)問題。我認(rèn)為三相普通異步電機(jī)能否代替變頻電機(jī)使用要根據(jù)具體情況來分析，在一般情況下變頻器是可以拖動(dòng)普通三相異步電機(jī)的，這就要看具體情況了。我們從普通電機(jī)的銘牌上可以看到它的額定頻率是在50Hz/60Hz，所以我們?cè)谟米冾l器拖動(dòng)普通電機(jī)時(shí)只能在其額定頻率以下運(yùn)行。在低頻段(幾赫茲)或者高頻段(60赫茲以上)就最好不要用普通電機(jī)了，比如我們單位中使用的數(shù)控車床其主軸就是用變頻器來拖動(dòng)一臺(tái)7.5Kw普通三相異步電機(jī)，在進(jìn)行機(jī)床低速加工零件時(shí)一般都把頻率設(shè)置在十幾赫茲，這樣不至于轉(zhuǎn)矩降的太多，否則會(huì)影響表面加工的光滑度；另一方面在高速加工時(shí)，一般都設(shè)置為電機(jī)的額定頻率50Hz。由此可見三相電機(jī)在一定頻段內(nèi)是可以代替變頻電機(jī)使用的。

在有的場(chǎng)合就不適合用三相普通電機(jī)了，特別是在超低頻和超過50Hz以上的頻率段，雖然我們從外觀看普通電機(jī)與變頻電機(jī)幾乎一樣，但是它倆從制作結(jié)構(gòu)上還是有很大區(qū)別的，也就是說這“哥倆”的“性格”是不一樣的。下面我將從它倆的內(nèi)在特性上談?wù)勂洳煌帲?/p>

我們首先從這倆位的“體能”上看，一般三相電機(jī)都是運(yùn)用在額定電壓AC 380V頻率為50Hz的條件下運(yùn)行，在50Hz以下運(yùn)行時(shí)能降頻也可升頻使用，其使用頻率范圍有一定要求不能太大，否則電機(jī)會(huì)因勵(lì)磁電流過大會(huì)使電機(jī)燒毀。而變頻電機(jī)則比普通電機(jī)身板硬朗一些，所以從專業(yè)角度講變頻電機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度要比普通電機(jī)高。

他們的第二個(gè)不同特性是普通電機(jī)在低頻或高頻（超過其額定工作頻率）運(yùn)行時(shí)很容易產(chǎn)生磁路的飽和而造成勵(lì)磁電流過大而造成溫升過高，而變頻電機(jī)由于在制造時(shí)人為地加大了電磁的負(fù)荷使磁路不易進(jìn)入飽和狀態(tài)；同時(shí)在制造時(shí)對(duì)于功率相同的二種電機(jī)，變頻電機(jī)的鐵芯截面和要比普通電機(jī)的截面積要大些。

他們的第三個(gè)不同特性是二者在絕緣性能的等級(jí)上也是不一樣的，比如變頻電機(jī)線圈的匝數(shù)多所用線經(jīng)粗，因而能承受住高頻磁場(chǎng)的檢驗(yàn)，這就增強(qiáng)了它的絕緣強(qiáng)度了！

他們的第四個(gè)不同特性是普通電機(jī)與變頻電機(jī)散熱方式是不一樣的，變頻電機(jī)采用了單獨(dú)的散熱風(fēng)機(jī)，運(yùn)用強(qiáng)制風(fēng)冷方式防止會(huì)在低頻運(yùn)行時(shí)燒壞電機(jī)，而普通電機(jī)則采用了與轉(zhuǎn)子同步運(yùn)行的風(fēng)扇散熱方式在散熱功能上相對(duì)弱一些。因此變頻電機(jī)有較強(qiáng)承受變頻器載波頻率的能力，而普通電機(jī)的這種能力就弱多了！

以上就是我對(duì)這個(gè)問題的看法，敬請(qǐng)朋友們觀注電子及工控技術(shù)，歡迎轉(zhuǎn)載、點(diǎn)贊！

1、變頻電動(dòng)機(jī)由于需要承受高頻磁場(chǎng)，所以絕緣等級(jí)要比普通三相異步電機(jī)高，原則上普通三相異步電動(dòng)機(jī)是不能用變頻器進(jìn)行變頻調(diào)速的

2、但在實(shí)際中很多企業(yè)為了節(jié)約資金，對(duì)需要調(diào)速的設(shè)備采用普通三相異步電機(jī)代替變頻電機(jī)，但是普通三相異步電機(jī)的調(diào)速精度不高，只能應(yīng)用在對(duì)速度精度要求不高的設(shè)備上，例如水泵，風(fēng)機(jī)等等。

3、在用普通三相異步電機(jī)代替變頻電機(jī)時(shí)變頻器的載波頻率盡量要低一點(diǎn)，以減少高頻對(duì)電機(jī)的絕緣損壞，可以適當(dāng)延長(zhǎng)電機(jī)的壽命。

4、但是需要長(zhǎng)時(shí)間高頻或者低頻使用的時(shí)候，都必須要使用變頻電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，單獨(dú)的風(fēng)機(jī)能夠?yàn)殡姍C(jī)帶來良好的散熱，不會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重而燒掉電動(dòng)機(jī)的情況，同時(shí)也能減少電機(jī)本身的損耗。

5、所以，單獨(dú)的風(fēng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)本身的絕緣等級(jí)，所使用的材料等等，都是變頻電動(dòng)機(jī)與普通三相異步電動(dòng)機(jī)的區(qū)別。

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普通電機(jī)為什么不能當(dāng)變頻電機(jī)使用，電機(jī)的絕緣強(qiáng)度能否承受變頻器的載波頻率？

從外觀上看差不不大，仔細(xì)看會(huì)發(fā)現(xiàn)普通電機(jī)沒有單獨(dú)的散熱風(fēng)扇，故沒有專門的接線盒。變頻電機(jī)有，就可以保證無論電機(jī)處于各種頻率，對(duì)電機(jī)的散熱是影響不了的。

在工作原理方面，變頻電機(jī)要配合變頻器來實(shí)現(xiàn)調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)電壓及頻率可調(diào)，而普通電機(jī)用的交流電頻率及電壓不可變的。由同步轉(zhuǎn)速公式n 60f/p可知，電機(jī)一旦制作好，其極對(duì)數(shù)不可更改，因此改變電機(jī)極數(shù)不可實(shí)現(xiàn)，只有通過改變頻率來解決。實(shí)際應(yīng)用過程中，只改變頻率而不改變電壓就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒壞。假如電機(jī)轉(zhuǎn)速要減少一半，頻率肯定要降半，此時(shí)電壓不降電機(jī)容易過熱而燒壞。

普通電機(jī)與變頻電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中，后者工作效率更好，溫升還小些。在頻繁啟動(dòng)停止、調(diào)速、制動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合，普通電機(jī)用不了，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)不了上述功能。變頻電機(jī)的噪聲及電磁振動(dòng)更小，由于變頻器的配合使用。變頻電機(jī)的絕緣強(qiáng)度優(yōu)于普通電機(jī)，是專門為變頻器驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)的，能夠承受較大的du/dt，尤其在DTC控制模式下，對(duì)電機(jī)的絕緣強(qiáng)度要求更高，普通電機(jī)根本無法適用。

普通電機(jī)和變頻器調(diào)速電機(jī)最大的不同就是普通電機(jī)的散熱風(fēng)扇和電機(jī)轉(zhuǎn)速是同步的，普通電機(jī)停轉(zhuǎn)后也就不散熱了，變頻器調(diào)速電機(jī)有專門的散熱風(fēng)扇，變頻器調(diào)速電機(jī)在電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，散熱風(fēng)扇還是繼續(xù)高速工作。散熱風(fēng)扇電機(jī)就是一個(gè)普通電機(jī)風(fēng)扇。也就是說，變頻器調(diào)速電機(jī)有兩個(gè)電機(jī)，一個(gè)是風(fēng)扇電機(jī)，一個(gè)是變頻調(diào)速電機(jī)。普通電機(jī)不能當(dāng)變頻器調(diào)速電機(jī)用，是因?yàn)槿绻退龠\(yùn)行時(shí)，普通電機(jī)會(huì)散熱不良，而導(dǎo)致變頻器故障指示自動(dòng)關(guān)機(jī)。或者是電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重線圈燒毀。這是它最主要的一個(gè)原因。其他都是次要的，也有60-100赫茲的變頻電機(jī)，比如空調(diào)直流變頻電機(jī)。不知我說的對(duì)錯(cuò)，大家可以共同探討一下。

我用變頻器卷紙，一直在那堵轉(zhuǎn)，電機(jī)只是溫溫的

普通電機(jī)不能當(dāng)變頻電機(jī)使用最大的原因是當(dāng)電機(jī)低頻率運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速比較慢，普通電機(jī)尾部風(fēng)扇與電機(jī)轉(zhuǎn)子采用同心軸，電機(jī)轉(zhuǎn)速慢，同時(shí)扇葉轉(zhuǎn)速也慢，風(fēng)力小、不利于電機(jī)的散熱。

變頻電機(jī)

變頻電機(jī)就是專門為變頻器而設(shè)計(jì)的電機(jī)，變頻電機(jī)尾部有專門的冷風(fēng)機(jī)，接單獨(dú)工頻電源。當(dāng)變頻器啟動(dòng)時(shí)，變頻電機(jī)尾部冷風(fēng)機(jī)通電工作，不論變頻器的輸出頻率是多少，都不會(huì)影響冷風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，冷風(fēng)機(jī)正常工作利于電機(jī)的散熱。

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，對(duì)于扭矩不是很大負(fù)載，比如流水線、傳送帶之類，使用的電機(jī)功率不是很大。變頻下采用的還是普通電機(jī)，雖然沒有采用變頻電機(jī)，但故障率還是很少，燒壞電機(jī)的幾率就更少了，說明普通電機(jī)的絕緣強(qiáng)度絕對(duì)可以承受變頻器的載波頻率。

普通電機(jī)的造價(jià)要低于變頻電機(jī)，小功率的可以普通電機(jī)代替。大功率還是建議使用變頻電機(jī)散熱好。

普通電機(jī)是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不可能完全適應(yīng)變頻器調(diào)速的要求，因此不能當(dāng)做變頻電機(jī)使用。變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫，使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)重的考驗(yàn)。