2016-12-03
普通電動機是按工頻電源下能獲得最佳特性而設(shè)計的，所以使用通用變頻器時，根據(jù)用途在特性、強度等方面受到限制。因此，為變頻器傳動而設(shè)計的各種專用電動機已有系列化產(chǎn)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(zhuǎn)頻率區(qū)域內(nèi)低噪聲、低振動。
2)在低頻區(qū)內(nèi)提高連續(xù)容許轉(zhuǎn)矩（恒轉(zhuǎn)矩式電動機）。
3)高速用電動機。
4)用于閉環(huán)控制（抑制轉(zhuǎn)速變動）的帶測速發(fā)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(diào)速多使用變頻器。另外通常從公害和改善工作環(huán)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(chǎn)品，變頻器專用電動機與一般電動機相比多數(shù)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(qū)的風聲，其原因是由于較低次的脈動轉(zhuǎn)矩引起的。特別是電動機氣隙的不平衡和轉(zhuǎn)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(chǎn)生電磁噪聲有關(guān)。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(diào)速異步電動機。五相集中繞組變頻器調(diào)速異步電動機具有功率密度高、輸出轉(zhuǎn)矩大、電磁振動和噪聲低等優(yōu)點。
2)提高轉(zhuǎn)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(qū)，冷卻效果和電動機產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩均降低，因而必須減輕負載。但是根據(jù)用途，要求低速區(qū)有100%的轉(zhuǎn)矩或者為了縮短加速時間，要求低速輸出大轉(zhuǎn)矩的情況時有發(fā)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(jù)情況變頻器的容量也要增大?；诖耍圃鞆S商生產(chǎn)了100%轉(zhuǎn)矩可以連續(xù)使用到低速區(qū)的專用電動機，并系列化。這種專用電動機轉(zhuǎn)矩特性如圖8-3所示。
圖8-3專用電動機轉(zhuǎn)矩特性曲線
由圖可見，從6Hz到60Hz可以用額定轉(zhuǎn)矩連續(xù)運轉(zhuǎn)。給這種專用電動機供電的變頻器，可以采用標準規(guī)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(zhuǎn)速約為10000- 300000r/min，為了抑制高頻鐵損產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(yīng)，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(zhuǎn)的問題有：
①軸承的極限轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的不平衡等。
為此，有去掉端環(huán)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(shè)置平衡環(huán)等措施。
4)帶測速發(fā)電機的專用電動機
為變頻器閉環(huán)控制而設(shè)計制造的帶測速發(fā)電機的專用電動機，多用于為了提高速度精度，要求采用轉(zhuǎn)差頻率控制的閉環(huán)控制。測速發(fā)電機的規(guī)格是三相交流式，能產(chǎn)生較高的輸出電壓。
5)矢量控制電動機
矢量控制調(diào)速系統(tǒng)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(shè)計。