一、各类电机的区别

1、直流、交流电机区别

直流电机结构示意图

 

交流电机结构示意图

直流电机使用直流电作为电源，而交流电机是使用交流电作为电源。

从结构上说，直流电机的原理相对简单，但结构复杂，不便于维护。而交流电机原理复杂但结构相对简单，而且比直流电机便于维护。

在价格方面，功率相同的直流电机高于交流电机。包括控制速度的调速装置，也是直流高于交流的价格，当然结构和维护也有很大的差异。

而在性能方面，因直流电机的速度稳定，转速控制精准，是交流电机无法达到的，所以在转速的严格要求下不得不采用直流电机替代交流电机。交流电机调速相对复杂，但却由于化工厂使用交流电源而应用广泛。

2、同步、异步两类电机区别

转子的旋转速度与定子产生的旋转磁场转速一样，那就叫同步电动机。如若不一致，则叫异步电动机。

3、普通、变频两类电机区别

首先明确一点，普通电机并不能当变频电机来使用。普通电机是按恒频恒压来设计的，不可能完全适应变频器调速的要求，因此不能当做变频电机使用。

变频器对电机的影响主要在电动机的效率和温升。

变频器在运行中能产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行，里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加。

其中最为显著的是转子铜耗，这些损耗会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，普通电动机温升一般要增加10%－20%。

 

变频器载波频率从几千赫到十几千赫，使得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重的考验。

普通电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。

而变频电源中含有的各次谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力，从而加大噪声。

由于电动机的工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各结构件的固有振动频率。

当电源频率较低时，电源中的高次谐波所引起的损耗较大；其次变通电机转速降低时，冷却风量与转速的三次方成正比减小，致使电机热量散发不出去，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。

 

如何区分普通电机和变频电机？

1.绝缘等级要求更高

一般变频电机的绝缘等级为F级或更高，加强对地绝缘和线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

2.变频电机的振动、噪声要求更高

变频电机要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。

3.变频电机冷却方式不同

变频电机一般采用强迫通风冷却，即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

4.保护措施要求不同

对容量超过160KW变频电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称，也会产生轴电流，当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时，轴电流将大为增加，从而导致轴承损坏，所以一般要采取绝缘措施。对恒功率变频电动机，当转速超过3000/min时，应采用耐高温的特殊润滑脂，以补偿轴承的温度升高。

05.散热系统不同

变频电机散热风扇采用独立电源供电，保证持续的散热能力。

 

二、电机的选型

电机选型需要的基本内容有：

所驱动的负载类型、额定功率、额定电压、额定转速、其他条件。

负载类型

·直流电机

·异步电机

·同步电机

负载平稳，对起、制动无特殊要求的连续运行的生产机械，宜优先选用普通鼠笼型异步电动机，其广泛用于机械、水泵、风机等。

起动、制动比较频繁，要求有较大的起动、制动转矩的生产机械，如桥式起重机、矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等，应采用绕线式异步电动机。

无调速要求，需要转速恒定或要求改善功率因数的场合，应采用同步电动机，例如中、大容量的水泵，空气压缩机、提升机、磨机等。
调速范围要求在1∶3以上，且需连续稳定平滑调速的生产机械，宜采用他励直流电动机或用变频调速的鼠笼式异步电动机或同步电机，例如大型精密机床、龙门刨床、轧钢机、提升机等。
要求起动转距大，机械特性软的生产机械，使用串励或复励直流电动机，例如电车、电机车、重型起重机等。

一般来说，提供了驱动的负载类型、电机的额定功率、额定电压、额定转速便可以将电机大致确定下来。

但如果要最优化地满足负载要求，这些基本参数就远远不够了。

还需要提供的参数包括：

频率，工作制，过载要求，绝缘等级，防护等级，转动惯量，负载阻力矩曲线，安装方式，环境温度，海拔高度，户外要求等（根据具体情况提供）

 

三、电机选型的步骤

1. 确定负载特性：

- 确定负载的转矩需求：T = (P × 1000) / (n × η)

其中，T为转矩需求（单位：N·m），P为负载功率需求（单位：W），n为负载转速（单位：rpm），η为传动效率。

- 确定负载的转速需求：n = (60 × v) / (π × d)

其中，n为负载转速（单位：rpm），v为负载线速度（单位：m/s），d为负载直径（单位：m）。

2. 估算起动转矩：

- 起动转矩一般为负载转矩的1.5倍至2倍。

3. 选择合适的电机类型：

- 选择适合的电机类型，如直流电机、交流电机、步进电机等，根据实际需求和应用场景。

4. 确定电机功率：

- 电机功率一般为负载功率的1.2倍至1.5倍。

5. 确定电机转速：

- 根据负载转速需求和电机传动机构（如减速器）的传动比确定电机转速。

6. 确定电机额定电流：

- 电机额定电流一般为负载功率除以电机额定电压。

7. 考虑其他因素：

- 考虑电机的空间限制、环境条件、使用寿命等因素。