2016-12-03
普通電動機是按工頻電源下能獲得最佳特性而設計的，所以使用通用變頻器時，根據用途在特性、強度等方面受到限制。因此，為變頻器傳動而設計的各種專用電動機已有系列化產品。
(1)變頻器專用電動機的分類
變頻器專用電動機的分類有以下幾種：
1)在運轉頻率區域內低噪聲、低振動。
2)在低頻區內提高連續容許轉矩（恒轉矩式電動機）。
3)高速用電動機。
4)用于閉環控制（抑制轉速變動）的帶測速發電機的電動機。
5)矢量控制用電動機。
(2)專用電動機選擇時注意事項
下面說明各種專用電動機選擇時注意事項等。
1)低噪聲、低振動的專用電動機
磨床、自動車床等機床，由于加工精度上的原因要求低振動，近年電動機的調速多使用變頻器。另外通常從公害和改善工作環境等方面要求電動機低噪聲也變得強烈。因此，作為系列化了的產品，變頻器專用電動機與一般電動機相比多數是解決了噪聲、振動問題。這種專用電動機用變頻器傳動時，其噪聲、振動比標準電動機小得多。
如前所述，變頻器傳動時噪聲、振動變大，除高速區的風聲，其原因是由于較低次的脈動轉矩引起的。特別是電動機氣隙的不平衡和轉子的諧振是振動較大的原因，也是電磁噪聲增大的原因。另外，與風扇罩等電動機零件的諧振也能產生電磁噪聲有關。其大小隨電磁脈動的增大而增大。因此，為降低振動與電磁噪聲，可以考慮以下幾點：
①減小氣隙不平衡。
②使各部件的固有頻率與電磁脈動的分量錯開。
③減小電磁脈動的大小。
④采用五相集中繞組變頻器調速異步電動機。五相集中繞組變頻器調速異步電動機具有功率密度高、輸出轉矩大、電磁振動和噪聲低等優點。
2)提高轉矩特性的變頻器專用電動機
標準電動機用變頻器傳動時，即使頻率與工頻電源相同，電流也增加約10%，溫升則要提高約20%；在低速區，冷卻效果和電動機產生的最大轉矩均降低，因而必須減輕負載。但是根據用途，要求低速區有100%的轉矩或者為了縮短加速時間，要求低速輸出大轉矩的情況時有發生。對于這樣的用途如果采用標準電動機，則電動機容量需要增大，根據情況變頻器的容量也要增大。基于此，制造廠商生產了100%轉矩可以連續使用到低速區的專用電動機，并系列化。這種專用電動機轉矩特性如圖8-3所示。
圖8-3專用電動機轉矩特性曲線
由圖可見，從6Hz到60Hz可以用額定轉矩連續運轉。給這種專用電動機供電的變頻器，可以采用標準規格，也可采用U/f模式等特殊化的專用變頻器。
3)高速變頻器專用電動機
高速電動機使用轉速約為10000- 300000r/min，為了抑制高頻鐵損產生的溫升，多采用水冷卻。另外采用空氣軸承、油霧軸承、磁軸承等，在結構上與一般電動機完全不同，是一種特殊電動機。
另一方面，在通用變頻器的普及方面，變頻器的最高頻率已上升到60Hz、120Hz、240Hz，與此相應，高達10000r/min左右的廉價高速電動機需求量也增加了。
高速化運轉的問題有：
①軸承的極限轉速。
②冷卻風扇、端子的強度。
③由于機械損耗的增加造成的軸承溫度升高。
④噪聲的增加。
⑤轉子的不平衡等。
為此，有去掉端環風葉、去掉冷卻風扇（采用全封閉自冷或冷卻風扇單獨傳動的強迫通風方式）、設置平衡環等措施。
4)帶測速發電機的專用電動機
為變頻器閉環控制而設計制造的帶測速發電機的專用電動機，多用于為了提高速度精度，要求采用轉差頻率控制的閉環控制。測速發電機的規格是三相交流式，能產生較高的輸出電壓。
5)矢量控制電動機
矢量控制調速系統要求電動機慣性小，作為專用電動機已系列化。檢出器采用磁編碼器、光編碼器等，變頻器也為矢量控制電動機專門設計。