变频器专用电动机选用变频器的方法

普通电动机是按工频电源下能获得特性而设计的，所以使用通用变频器时，根据用途在特性、强度等方面受到限制。因此，为变频器传动而设计的各种专用电动机已有系列化产品。

(1)变频器专用电动机的分类

变频器专用电动机的分类有以下几种：

1)在运转频率区域内低噪声、低振动。

2)在低频区内提高连续容许转矩（恒转矩式电动机）。

3)高速用电动机。

4)用于闭环控制（抑制转速变动）的带测速发电机的电动机。

5)矢量控制用电动机。

(2)专用电动机选择时注意事项

下面说明各种专用电动机选择时注意事项等。

1)低噪声、低振动的专用电动机

磨床、自动车床等机床，由于加工精度上的原因要求低振动，近年电动机的调速多使用变频器。另外通常从公害和改善工作环境等方面要求电动机低噪声也变得强烈。因此，作为系列化了的产品，变频器专用电动机与一般电动机相比多数是解决了噪声、振动问题。这种专用电动机用变频器传动时，其噪声、振动比标准电动机小得多。

如前所述，变频器传动时噪声、振动变大，除高速区的风声，其原因是由于较低次的脉动转矩引起的。特别是电动机气隙的不平衡和转子的谐振是振动较大的原因，也是电磁噪声增大的原因。另外，与风扇罩等电动机零件的谐振也能产生电磁噪声有关。其大小随电磁脉动的增大而增大。因此，为降低振动与电磁噪声，可以考虑以下几点：

①减小气隙不平衡。

②使各部件的固有频率与电磁脉动的分量错开。

③减小电磁脉动的大小。

④采用五相集中绕组变频器调速异步电动机。五相集中绕组变频器调速异步电动机具有功率密度高、输出转矩大、电磁振动和噪声低等优点。

2)提高转矩特性的变频器专用电动机

标准电动机用变频器传动时，即使频率与工频电源相同，电流也增加约10%，温升则要提高约20%；在低速区，冷却效果和电动机产生的转矩均降低，因而必须减轻负载。但是根据用途，要求低速区有99%的转矩或者为了缩短加速时间，要求低速输出大转矩的情况时有发生。对于这样的用途如果采用标准电动机，则电动机容量需要增大，根据情况变频器的容量也要增大。基于此，制造厂商生产了99%转矩可以连续使用到低速区的专用电动机，并系列化。这种专用电动机转矩特性如图8-3所示。

图8-3专用电动机转矩特性曲线

由图可见，从6Hz到60Hz可以用额定转矩连续运转。给这种专用电动机供电的变频器，可以采用标准规格，也可采用U/f模式等特殊化的专用变频器。

3)高速变频器专用电动机

高速电动机使用转速约为10000- 300000r/min，为了抑制高频铁损产生的温升，多采用水冷却。另外采用空气轴承、油雾轴承、磁轴承等，在结构上与一般电动机不同，是一种特殊电动机。

另一方面，在通用变频器的普及方面，变频器的频率已上升到60Hz、120Hz、240Hz，与此相应，高达10000r/min左右的廉价高速电动机需求量也增加了。

高速化运转的问题有：

①轴承的极限转速。

②冷却风扇、端子的强度。

③由于机械损耗的增加造成的轴承温度升高。

④噪声的增加。

⑤转子的不平衡等。

为此，有去掉端环风叶、去掉冷却风扇（采用全封闭自冷或冷却风扇单独传动的强迫通风方式）、设置平衡环等措施。

4)带测速发电机的专用电动机

为变频器闭环控制而设计制造的带测速发电机的专用电动机，多用于为了提高速度精度，要求采用转差频率控制的闭环控制。测速发电机的规格是三相交流式，能产生较高的输出电压。

5)矢量控制电动机

矢量控制调速系统要求电动机惯性小，作为专用电动机已系列化。检出器采用磁编码器、光编码器等，变频器也为矢量控制电动机专门设计。