變頻電機是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，以100%額定負(fù)載和10%~100%額定轉(zhuǎn)速連續(xù)運行，溫升不會超過電機標(biāo)定允許值的電機。變頻調(diào)速已成為主流調(diào)速方案，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。

　　1.電磁設(shè)計

　　對于普通異步電動機，設(shè)計時考慮的主要性能參數(shù)是過載能力、起動性能、效率和功率因數(shù)。由于變頻電機的臨界轉(zhuǎn)差率與電源頻率成反比，當(dāng)臨界轉(zhuǎn)差率接近1時可以直接啟動。所以過載能力和起動性能不需要考慮太多，但要解決的關(guān)鍵問題是如何提高電機對非正弦電源的適應(yīng)能力。方式一般如下:

　　1)盡可能降低定子和轉(zhuǎn)子電阻。

　　降低定子電阻可以降低基波的銅耗，以彌補高次諧波帶來的銅耗。

　　2)為了抑制電流中的高次諧波，需要適當(dāng)增加電機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗大，其集膚效應(yīng)也大，高次諧波的銅耗也增加。因此，電機漏抗的大小要考慮整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。

　　3)變頻電機的主磁路一般設(shè)計為不飽和。首先，認(rèn)為高次諧波會加深磁路的飽和，在低頻時，逆變器的輸出電壓應(yīng)適當(dāng)提高，以提高輸出轉(zhuǎn)矩。

　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要考慮非正弦供電特性對變頻電機絕緣結(jié)構(gòu)、振動和噪聲冷卻方式的影響，一般注意以下問題:

　　1)絕緣等級，一般為F或更高。加強對地和匝間的絕緣強度，特別是考慮絕緣承受沖擊電壓的能力。

　　2)對于電機的振動和噪聲，要充分考慮電機部件和整體的剛性，盡量提高其固有頻率，避免與各種力波共振。

　　3)冷卻方式:一般采用強制通風(fēng)冷卻，即主電機的冷卻風(fēng)扇由獨立電機驅(qū)動。

　　4)防止軸電流的措施，容量超過160KW的電機應(yīng)采取軸承絕緣措施。主要原因是容易產(chǎn)生磁路不對稱和軸電流。當(dāng)其他高頻元件產(chǎn)生的電流組合在一起時，軸電流會大大增加，從而導(dǎo)致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。

　　5)對于恒功率變頻電機，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000轉(zhuǎn)/分時，應(yīng)使用專用耐高溫潤滑脂來補償軸承的溫升。