变频器驱动下的异步电机设计研究

石兴全

摘 要：由于全球资源逐步陷入枯竭状态，人类需要在这一环境下尽快寻找出较为节能的资源。在我国，产电总量的一半以上将用于异步电机，所以需要合理使用异步电机才能够进一步解决节能问题。在异步电机当中使用变频器对其驱动，其工作原理则是变频器根据不同的工作状况来调整异步电机的转速，从而达到节能的效果。

关键词：变频器驱动;异步电机;研究设计

变频调速技术也逐渐随着我国工业革命的发展而逐渐大范围应用，同时各个工厂也逐渐的对异步电机搭载变频器之后的工作性能重视。在变频供电这一形势下，高次谐波会在电流与电压当中产生，使异步电机的性能受到一定程度的影响。没有搭载变频器的异步电机虽然在运行当中可以有效节能，但是搭载变频器的异步电机能够相对运行到理想状态。

1变频器驱动下异步电机概述

在电气传动当中已逐步的将变频调速技术作为重点研究，同时变频调速技术拥有众多优点，并且结合了许多高新技术，该技术也能够在机械、化工等许多行业当中运用，这一传统技术也拥有较好的发展前景。异步电机在变频器的驱动下能夠拥有以下的优点：第一，制造方便。异步电机在变频器的驱动下的转子是不会缠线的，所以变频器驱动下的异步电机结构、维护相较传统的异步电机来说比较简单方便。第二，性能稳定。异步电机在变频器的加持下，能够使异步电机的起制动性能发挥到极致，因此异步电机的各级能够平滑的调速，均需要在变频器的驱动下完成，同时也使异步电机的调速性能非常稳定。第三，电机启动性能良好。在异步电机开始启动时，通过变频器进行调频使电压对其供电，使通过异步电机的电流较小，保障了异步电机的启动。第四，具有明显的节能效果。异步电机在变频器的驱动下能够根据电机的负载量自行调节电机的转速，不仅能够保证异步电机的工作质量，同时也能够提高异步电机的工作效率，并且是异步电机在工作当中达到节能的效果。

2变频器驱动下异步电机转子槽的设计

使电机由电能转变为动能的结构是转子槽，转子槽在运行当中所产生的电阻以及电磁感应都会使电机的运行功率大大损耗，所以为了减少电阻以及电磁感应对电机的影响，就需要设计出优秀的异步电机转子槽，从而在一定程度上减少在工作当中产生的电阻以及电磁感应。异步电机通过变频器使电机在工作当中降压、升压、降频和升频，并且通过降压和降频实现异步电机的起动，使异步电机的起动电流大大减少。但是变频器驱动下的异步电机相较于传统的异步电机来说，能够将异步电机的齿谐波很好的抑制，这也是变频器驱动下的异步电机所具有的特点。传统的异步电机为了能够使电机在起步时增加转矩，通常会将异步电机的转子槽设置成双鼠笼槽或深槽，然而异步电机在变频器的驱动下能够随时的转换频率，使电机在特定时间内能够达到最大转矩起动。

例如，在对转子槽设计之前，企业当中的设计部门可以先讨论转子槽在工作当中如何才能产生较小的电阻以及电磁感应，通过理性的探讨与计算，先确定出转子槽的工作模式;其次设计部门根据已经确定的工作模式对转子槽进行设计，随后对多种设计图稿进行可行性分析，确保转子槽在工作当中产生的电阻以及电磁感应较小，以便是异步电机在工作当中的效率能够有所提高。同时对变频器驱动下的异步电机进行转换频率的优化，由于异步电机在工作当中不能够平滑的调整频率，并且不能够及时的根据异步电机的负载量进行调整。设计师也需要对这一现象进行分析，通过多次实验来使异步电机及时分析出当前负载量，并且发出相应的指令是异步电机进行频率的调整，从而使变频器驱动下的异步电机能够达到节能环保的目的。

3变频器驱动下异步电机绝缘的设计

变频器即调节速度的装置不仅能够改变异步电机的使用速度，还能够调节其使用电压与电流，同时异变电机通常以非正弦的方式进行供电，并且调节装置与异步电机之间存在着一定的关联，若两者之间连接的电缆过长，就会使电机的波阻抗大于电缆这个中间媒介的波阻抗，导致电机遭受巨大脉冲的冲击，从而攻击电机上的绝缘系统，在一定程度上造成了损坏，同时脉冲的特点就是能够在短时间内提升电压，进而在局部进行放电，因此就凸显了绝缘系统的重要性，此外对于异步电机来说，涉及到的系统、绝缘物质以及各种参数的设定都比较复杂，因此要对其包含的各种信息以及数据进行严密的检查，充分了解各种设定的目的，以及更改相关的信息所带来的问题，同时异步电机由于需要用电缆与其余的装置进行连接，所以对于电缆有一定的要求，只有增加了电缆的长度才能达到电机放电的范围，这就需要在选择导线方面要严格谨慎，不仅要具备抗击穿抗高温的能力，还要避免在运输以及捆绑的过程出现损坏的情况。

例如：变频器驱动下的异步电机具有其独特的性能，因此要充分了解异步电机的设计方式，需要达到的目的，包含的信息以及需要注意的事项。首先异步电机的内部结构比较复杂，包含了重要且复杂的电机基本信息，通过上网查阅相关的书籍以及资料帮助了解其的构造，之后对于各种电磁负荷的设定都要严格按照公式进行重复多次的计算求得，能够达到预期的使用效果，减少与实际的偏差，其次就是异步电机与变频器的调速装置之间需要较长的电缆进行连接，这就会出现波阻抗的现象，会对电机的正常运行产生一定的影响，所以要对产生的波进行控制，避免其频率发生变化，可以在电机的等效电路中重新计算参数，减少电压与电流的变化，之后就是相连接的电缆，要先去市场进行调研勘测，寻找长度较长并且绝缘性能良好的导线，之后根据性价比进行筛选，选择耐高温扛软化的电缆作为中介进行连接。

4结束语

变频器的发明与应用极大的促进了异步电机的发展与进步，变频器的更新与驱动下，导致对异步电机的要求越来越高，不仅能够与实际的运行系统相匹配，还需要综合考虑电机的使用效率，各种参考数据以及信息，最后就是电机的实时动态，通过对异步电机的设计特点进行全面的了解，需要在电机的各个方面以及系统进行一定程度的优化，根据实际的运行及时的调整电机相关的数据，使其能够满足现代化生产的需求。

参考文献：

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