變頻電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別

變頻調(diào)速系統(tǒng)在各類中小型企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。這都是得益于我們可以變頻調(diào)速方案可以提供精確的速度控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。因此，它可以很容易地控制機(jī)械傳動(dòng)的上升、下降、橫移等運(yùn)行動(dòng)作，提高過(guò)程的效率(變速不依賴于機(jī)械部分)，比傳統(tǒng)的勻速運(yùn)行的電機(jī)更節(jié)能。以下是在生產(chǎn)活動(dòng)中使用變頻調(diào)速的10個(gè)理由:

(1)控制電機(jī)的啟動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

電動(dòng)機(jī)直接用工頻起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的4 ~ 7倍。過(guò)大的電流會(huì)增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而縮短電機(jī)的壽命。變頻器(以下簡(jiǎn)稱-VFD)采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以按照V/F或矢量控制方式驅(qū)動(dòng)負(fù)載。采用變頻調(diào)速可以充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組的承載能力，降低機(jī)械設(shè)備的沖擊、故障率和設(shè)備維護(hù)成本。

(2)減少電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電網(wǎng)污染。

當(dāng)電機(jī)以工頻啟動(dòng)時(shí)，電流會(huì)急劇增加，而電壓會(huì)大幅波動(dòng)。電壓降的大小將取決于起動(dòng)馬達(dá)的功率和配電網(wǎng)絡(luò)的容量。電壓下降會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備跳閘或工作異常，如PC、傳感器、接近開(kāi)關(guān)、接觸器等。但采用變頻驅(qū)動(dòng)方案后，由于可以在零頻率、零電壓下分步啟動(dòng)，可以很大程度上消除電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。

(3)啟動(dòng)所需功率較低，降低了電網(wǎng)容量要求。

電機(jī)的功率與電流和電壓的乘積成正比，所以直接用工頻啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變頻所需的功率。在某些工況下，其配電系統(tǒng)已達(dá)到優(yōu)良極限，其直接工頻起動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的浪涌會(huì)對(duì)同網(wǎng)其他用戶造成嚴(yán)重影響，將被電網(wǎng)運(yùn)行人員警告甚至罰款。如果采用VFD來(lái)啟動(dòng)和停止電機(jī)，可以改善這類問(wèn)題。

(4)可控加速功能，改善設(shè)備工況。

變頻調(diào)速可以從零速開(kāi)始，根據(jù)用戶需要均勻加速，其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或自動(dòng)加速)。如果電機(jī)或所連接的機(jī)械部分的軸或齒輪在工頻啟動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈振動(dòng)，這種振動(dòng)會(huì)進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗，降低機(jī)械部分和電機(jī)的使用壽命。

(5)運(yùn)行速度可調(diào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

變頻調(diào)速方案能優(yōu)化工藝流程，并能根據(jù)工藝流程快速變化。還可以通過(guò)遙控PLC或其他控制器實(shí)現(xiàn)智能速度控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的加工效果。

(6)可調(diào)扭矩限制，提供設(shè)備保護(hù)。

變頻調(diào)速后，可以設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限，保護(hù)機(jī)械不受損壞，從而保證工藝的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前變頻技術(shù)不僅使轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，而且轉(zhuǎn)矩控制精度可以達(dá)到3% ~ 5%左右。在工頻狀態(tài)下，只能通過(guò)檢測(cè)電流值或熱保護(hù)裝置來(lái)控制電機(jī)，無(wú)法像變頻控制那樣設(shè)定準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩值。

(7)可控停機(jī)模式，實(shí)現(xiàn)精確控制。

就像可控加速一樣，在變頻調(diào)速中，可以控制停止方式，有不同的停止方式可供選擇(減速停車、自由停車、減速停車+DC制動(dòng))。同樣，它可以減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，并相應(yīng)延長(zhǎng)其使用壽命。

(8)降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

對(duì)于離心風(fēng)機(jī)或水泵等二次負(fù)載使用VFD可以大大降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)有所體現(xiàn)。因?yàn)樽罱K能耗是電機(jī)轉(zhuǎn)速的平方比，變頻后投資回報(bào)會(huì)更快。

(9)設(shè)備運(yùn)行方向可逆，易于實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行

在VFD control中，實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制，不需要額外的可逆控制器件，只需要改變輸出電壓的相序，可以降低維護(hù)成本，節(jié)省安裝空間。

(10)減少機(jī)械傳動(dòng)部件，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

目前矢量控制變頻器老驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高效率的扭矩輸出，從而省去齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)部件，最終形成直接變頻傳動(dòng)系統(tǒng)。

隨著電力電子技術(shù)及新型半導(dǎo)體器件的迅速發(fā)展 ，交流調(diào)速技術(shù)得到不斷的完善和提高 ，逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優(yōu)異的性能價(jià)格比在交流電機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。 例如： 鋼廠用于軋鋼的大型電動(dòng)機(jī)和中、小型輥道電動(dòng)機(jī)、鐵路及城市軌道交通用牽引電機(jī)、電梯電機(jī)、集裝箱起吊設(shè)備用起重電機(jī)、水泵和風(fēng)機(jī)用電機(jī)、壓縮機(jī)、家用電器用電機(jī)等都相繼使用交流變頻調(diào)速電機(jī) ，并取得了良好效果。

變頻調(diào)速電機(jī)簡(jiǎn)稱變頻電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。實(shí)際上為變頻器設(shè)計(jì)的電機(jī)為變頻專用電機(jī)，電機(jī)可以在變頻器的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負(fù)載的需求變化。變頻電動(dòng)機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來(lái)。

變頻調(diào)速電機(jī)是使用變頻器(變頻器)進(jìn)行調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。它能夠根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，以適應(yīng)不同的負(fù)載和運(yùn)行要求。與傳統(tǒng)的單速電動(dòng)機(jī)相比，變頻調(diào)速電機(jī)具有更高的能效、更低的噪音和更平穩(wěn)的運(yùn)行。它通常被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)、制造業(yè)生產(chǎn)線、建筑物自動(dòng)化、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。

變頻電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別

變頻電機(jī)可在其調(diào)速范圍內(nèi)可任意調(diào)速電機(jī)也不會(huì)被損壞，而普通異步電機(jī)大部分只能在380V/50HZ的條件下運(yùn)行，因此對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過(guò)載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。

而變頻電動(dòng)機(jī)，由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率，可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接啟動(dòng)，因此過(guò)載能力和啟動(dòng)性能不在需要過(guò)多考慮，另外變頻電機(jī)由于要承受高頻磁場(chǎng)，所以絕緣等級(jí)要比普通的異步電機(jī)要高。

但在實(shí)際中為了節(jié)約資金，在很多需要調(diào)速的場(chǎng)合都用普通異步電機(jī)代替變頻電機(jī)，由于普通異步電機(jī)的調(diào)速精度不高，所以在用普通異步電機(jī)代替變頻電機(jī)時(shí)變頻器的載波頻率盡量低一點(diǎn)，以減少高頻對(duì)電機(jī)的絕緣損壞。