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　　摘 要：变频技术是电力电子技术的重要组成部分，在社会生产及生活过程中具有良好的应用价值，为了更好的满足社会经济建设需求，加大力度对变频调速电机的设计制造情况进行分析和研究，针对其中存在的问题提出有效的对策措施，仅供相关人员参考。 

　　关键词：变频调速电机；设计；制造；问题；对策 

　　变频调速电机通过不同的转速和扭矩，有效的适应了负载的需求变化，切实提高了电机绕组的绝缘性能，实际工作效率较高，噪声低且可靠性较好，在化工、冶金、轻工业以及纺织等领域中都具有良好的应用效果是一种比较理想的调速动力源。就变频调速电机设计制作的实际情况来看，其中电动机的效率以及温升问题、电动机绝缘强度问题等，都会在一定程度上对变频调速电机的实际使用价值产生一定程度的影响，在此种情况下，加强对变频调速电机的设计及制造过程中的问题进行分析，具有一定的重要性。 

　　1 变频变压调速电源对电机造成的影响 

　　1.1 电动机的效率和温升问题 

　　不同形式的变频器在运行中都会产生不同程度的谐波电压和电流，因而使电动机在非正弦电压和电流下运行。在试验中，若普通异步电动机运行在变频输出的非正弦电源情况下，其温度会升高10%-20%。 

　　1.2 电动机绝缘强度问题 

　　目前中小型变频器不少是采用PWM的控制方式。它的载波频率约为几千赫到十几千赫，这就使电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机绕组反复施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外由PWM变频器产生的矩型斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机的对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 

　　1.3 谐波电磁噪声与振动 

　　变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力，当电磁力波的频率和电动机机体构件固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。 

　　1.4 电动机对频繁起动、制动的适应能力 

　　由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式起动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行决速制动，为实现频繁起动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 

　　1.5 低速时的冷却问题 

　　因普通异步电动机的阻抗不尽理想，当电源频率较低时，电源中高次谐波所引起损耗显得较大。其次，普通异步电动机在转速较低时，却风量将与转速的，方成比例减少，这必将使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，而难以实现恒转矩输出。 

　　2 变频调速电机在设计过程中的对策分析 

　　就实际情况来看，变频变压对电动机电源具有重要的影响，使得普通异步电动机在变频调速情况下不适宜运行。针对此种情况，相关设计人员在对调速电动机进行设计的过程中，应当设计出具有良好适应性的变频调速电源，以保证异步电动机在变频变压下能够稳定运行。相关研究资料显示，变频变压下运行的异步机的设计与传统的异步机的设计存在一定差异，本文主要就以下几方面进行分析： 

　　2.1 设计 

　　就变频变压调速的异步电动机的实际情况来看，临界转差率雨季电源频率成反比关系，因此在变频调速电机的实际设计过程中，通过正确的转子电阻和转子漏抗，能够有效的降低电源频率，针对此种情况，可以再设计过程中最大程度上减小定子和转子电阻。也就是说，定子的减小，能够有效的降低基波铜耗和低速时定子的电阻压降，一定程度上对低速时的转矩脉动进行合理抑制，促进最大转矩的上升。 

　　与此同时，在实际设计过程中应当适当增加电动机的电感，从而切实提高高次谐波的抑制效果。此种情况下，随着电源频率的加大，最大转矩不断降低，极易导致电动机难以维持恒定功率进行运行，此种情况表明，在变频调速电机的实际设计过程中，应当对变频电机的整体调速范围内阻抗匹配的合理性进行有效的把握，确保电动机漏抗的实际大小满足变频调速电机的设计标准。除此之外，变频调速异步电动机的主磁路设计具有一定的特殊性，通常情况下应当设计秤不饱和状态，从而在低频状态时，切实提高输出转矩，切实提高变频器的输出电压。 

　　2.2 结构设计 

　　在变频调速电机的结构设计过程中，应当遵循一定的设计原则，并充分考虑非正弦电源的实际特性可能对变频电机的绝缘结构的影响，包括振动、噪声以及冷却方式等方面。因此在变频调速电机的结构设计过程中，相关设计人员应当对绝缘等级进行明确，在充分衡量和分析绝缘耐冲击电压能力的基础上，对地绝缘和线匝的绝缘强度进行加强，从而切实保证变频调速电机的结构设计的合理性和科学性。与此同时，设计人员应当针对电机的震动噪声问题进行系统化分析，进而对其进行合理的设计，除选择合适的定子转子槽配合外，还应当充分考虑电动机结构构件刚性和整体效果，尽可能减少各次力波产生共振现象，最大程度上提高电动机结构的固有频率，从而切实维护电动机的平衡稳定运行。 

　　变频调速电机结构设计过程中，应当充分考虑其与普通电机互换性问题，并对变频电动机在低速运转时的冷却问题进行深入分析，结合转速的控制范围来采取有效的降容措施，切实保证结构设计的合理性。除此之外，设计人员应当对电动机的最高转速问题进行考虑，在设计中对结构件的强度、噪声以及轴承极限转速进行科学化设计，确保变频调速电机的设计满足社会发展的实际需求。 

　　3 变频调速异步电动机在制造时采取的对策 

　　3.1 绝缘处理 

　　尽管电机设计时已考虑到绝缘系统的耐热等级的适应性，但每相绕组线圈首末匝引线及连接线要采取加包补强绝缘。绕组端部绑扎及包扎均必须采取加强措施。 

　　3.2 保证零部件机械加工尺寸精度。为了降低电动机的振动和噪声，应严格控制机座端盖等相关零部件尺寸精度和形位公差，提高定转子冲片精度和减小定转子气隙偏心，以消除磁不平衡。 

　　3.3 提高转子的动平衡精度，使转子残余不平衡力降低至最低极限。 

　　3.4 对恒功率变频调速电机，当转速超过3000r/min时，应采用耐高温的特殊润滑脂，以补偿轴承的温度升高。 

　　结束语 

　　变频电机是科技和电子技术发展的重要产物。变频电机的应用不仅节省了电力资源也使人们的生活更加快捷和便利。随着变频技术在我国各个领域的广泛应用，其技术水平得到了不断的发展和完善。变频电机通过对其在设计和制造中产生的问题进行分析，不仅能够得到科学的解决问题措施，也使变频电机技术能够更加完善的适应于当前的时代发展。■ 

　　参考文献 

　　[1]余文平.基于变频调速电机设计控制的探讨[J].中华民居旬刊，2012. 

　　[2]赖俊良，宋佳文.对变频调速异步电机设计与制造技术的探讨[J].中国新技术新产品，2015. 

　　[3]陈昌琼.中型高压变频调速电动机设计重庆市电机工程学会学术会议，2012.