变频调速电机的选型

变频调速电机的选型————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：变频调速电机的选型变频调速电机一般均选择4级电机，基频工作点设计在50Hz，频率0-50Hz（转速0-1480r/min）范围内电机作恒转矩运行，频率50-100Hz（转速1480-2800r/min）范围内电机作恒功率运行，整个调速范围为(0-2800r/min），基本满足一般驱动设备的要求，其工作特性与直流调速电机相同，调速平滑稳定。

如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩，也可以选择6级或8级电机，但电机的体积相对要大一点。

由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件，电机的基频设计点可以随时进行调整，我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性，由此也就扩大了电机的恒转矩调速范围，根据电机的实际使用工况，我们可以在同一个机座号内把电机的功率做的更大，也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高，以满足在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态。

变频调速电机可以另外选配附加的转速编码器，可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。

也可配以电机专用的直流（或交流）制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。

由于变频调速电机的基频可调性设计，我们也可以制造出各种高速电机，在高速运行时保持恒转矩的特性，在一定程度上替代了原来的中频电机，而且价格低廉。

变频调速电机为三相交流同步或异步电动机，根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V，所以电机电源也有三相380V或三相220V的不同区别，一般4KW以下的变频器才有三相220V可，由于变频电机是以电机的基频点（或拐点）来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的，所以变频器基频点和变频电机基频点的设置都非常重要。

同步变频与异步变频调速电机的区别异步变频调速电机是由普通异步电机派生而来，由于要适应变频器输出电源的特性，电机在转子槽型，绝缘工艺，电磁设计校核等作了很大的改动，特别是电机的通风散热，它在一般情况下附加了一个独立式强迫冷却风机，以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。

变频器的输出一般显示电源的输出频率，转速输出显示为电机的极数和电源输出频率的计算值，与异步电机的实际转速有很大区别，使用一般异步变频电动机时，由于异步电机的转差率是由电机的制造工艺决定，故其离散性很大，并且负载的变化直接影响电机的转速，要精确控制电机的转速只能采用光电编码器进行闭环控制，当单机控制时转速的精度由编码器的脉冲数决定，当多机控制时，多台电机的转速就无法严格同步。

这是异步电机先天所决定的。

同步变频调速电机的转子内镶有永磁体，当电机瞬间起动完毕后，电机转入正常运行，定子旋转磁场带动镶有永磁体的转子进行同步运行，此时电机的转速根据电机的极数和电机输入电源频率形成严格的对应关系，转速不受负载和其他因数影响。

同样同步变频调速电机也附加了一个独立式强迫冷却风机，以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。

由于电机的转速和电源频率的严格对应关系，使得电机的转速精度主要就取决于变频器输出电源频率的精度，控制系统简单，对一台变频器控制多台电机实现多台电机的转速一致，也不需要昂贵的光学编码器进行闭环控制。

TYP 变频调速永磁同步电机具有的三大优点：1、高效节能与异步变频调速电机相比，高效节能。

同规格相比，该系列电机效率比异步变频电机效率高3~10个百分点。

以1.5kW为利，两者效率差近7个百分点；2、可精确调速与异步变频系统相比，无需编码器即可进行准确的速度控制；3、高功率因数既可减少无功能量的消耗，又能降低变压器的容量特种电机是在原来的基本系列上派生而来派生电机分电气派生、结构派生、混合派生三种电气派生电机在基本系列电磁设计的基础上略作改动，如冲片槽型、铁心长度、矽钢片材料、绕组、或某些工艺与基本系列不同，使电机具有某种不同的特性（例如YD变级多速异步电机、YX高效电动机、YH高转差率电动机）或适应某些特殊电源条件（例如异频异压电动机），这种派生电机的电气参数在不断的变化，使得产品具有某种特殊的防护能力但电机的基本结构不变。

结构派生电机采用基本系列产品附加某一装置，构成新的产品，使之具有某种不同的性能（例如YCT电磁调速电动机、YCJ齿轮减速电动机、YEJ电磁制动电动机、YB隔爆型电机、YLB深井泵电动机、减速机用电动机等），这种电机的电气参数与基本系列相同，但结构与基本系列不同。

混合派生电机这种电动机机既有电气参数的变化还有结构的变化，是特种电动机中最复杂的一种电动机（例如TYP变频调速电动机、锥形异步电动机、潜水电动机、盘式电动机、直线电动机、频繁正反转电动机、中频或高频高速电动机等等）。

小型交流电动机的选型要点1 根据机械的负载性质和生产工艺，对电动机的起动、制动、反转、调速等要求，合理选择电机的类型。

2 根据负载转矩、转速变化范围和起动频繁程度等要求。

考虑电动机的温升限制、过载能力和起动转矩，合理选择电动机的功率，使功率匹配合理，力求安全、可靠、经济。

3 根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯、腐蚀及易爆气体含量等，考虑必要的保护方式，选择电动机的防护结构型式。

4 根据企业电网电压标准和对功率因数的要求，确定电动机的电压等级。

5 根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的要求，以及机械减速的复杂程度，选择电动机的电压等级。

6 选择电机时，要考虑产品的价格、建设费用和运行费用，力求综合经济效益最好，如在干燥、洁净的场所，应尽量采用“IP23”的电机，因为这种电机的价格约为同容量“IP44”电机的70%，而且制造厂可以节约材料，对于连续运转、负载率高的负载，宜采用高效率电机，以求节能和提高综合经济效益。

7 选择电机时，要考虑影响安装、运行和维护的因数，力求安装和检修方便，运行可靠。

电机选型时参照的标准及参数概念电机的工作制及定额电机的运行条件电机的温升电机的介电性能电机的外壳防护等级电机的冷却方法电机的结构及安装型式电机的噪声限值电机的振动限值电机的功率等级电机的工作制：是对电机承受负载情况的说明，它包括启动、电制动、空载、断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序，工作制分以下9类：S1 连续工作制：在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。

S2 短时工作制：在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。

S3 断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。

这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。

S4 包括起动的断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。

S5 包括电制动的断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。

S6 连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，但无断能停转时间。

S7 包括电制动的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间，但无断能停转时间。

S8 包括变速变负载的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间，和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间，但无断能停转时间。

S9 负载和转速非周期性变化工作制：负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。

这种工作制包括经常过载，其值可远远超过满载。

定额：由制造厂对符合指定条件的电机所规定的，并在铭牌上标明的电参量和机械量的全部数值及持续时间和顺序定额分为最大连续定额、短时定额、等效连续定额、周期工作定额和非周期工作定额。

电机的运行条件：（海拔、环境温度、相对湿度）海拔不超过 1000米。

当运行地点的海拔指定超过1000米或冷却介质温度随海拔升高而下降时，电机的温升限值应做修正。

最高环境空气温度随季节而变化，但不超过40℃。

当运行地点最高环境温度高于或低于40℃时，电机温升应做修正。

最低环境空气温度为 -15℃。

但对功率小于600W（或VA）和带换向器或滑动轴承的电机最低环境温度为5℃。

对用水作为冷却介质的电机，水和环境空气的最低温度为5℃。

环境空气相对湿度，运行地点的最湿月月平均最高相对湿度为90%，同时该月月平均最低温度不高于25℃电气条件：电源：交流电机应能适用于三相50Hz电源。

电压和电流的波形和对称性：交流电机的电源电压为实际正弦波形，对于多相电机，还应为实际平衡系统。

电动机当电源电压（如为交流电源时，频率为额定）在额定值的95%-105%之间变化，输出功率应仍能维持额定值。

当电压发生上述变化时，电机的性能允许与标准的规定不同，但在电压变化达上述极限而电机做连续运行时，温升限值允许超过的最大值为：额定功率为1000KW（或KVA）及以下的电机-10K；额定功率为1000KW（或KVA）及以上的电机-5K；交流电机当频率（电压为额定值）与额定值的变化不超过±1%时，输出功率应仍能维持额定值。

电压和频率同时发生变化（两者变化分别不超过±5%和±1%），若两者变化都是正值，两者之和不超过 6%；或两者变化都是负值或分别为正与负值，两者绝对值之和不超过5%时，交流电机输出功率仍能维持额定值。

电机的温升：空气冷却电机在海拔不超过1000m、环境温度不超过40℃的条件下以额定功率运行时，从运行地点的环境空气温度起算的温升限值规定如下:绝缘等级电机部件A EB F H1.功率小于200KW（或KVA）及以下电机的交流绕组，60 75 80 105 125 但2、3 除外2.功率小于600W（或VA）电机的交流绕组65 75 80 105 1303.不带风扇自冷式（IC40）电机的交流绕组或囊封式65 75 85 110 130 绕组。