吴永忠+李明德+林坤茂

摘 要：本文通过分析变频器驱动对于潜水电机性能的作用，探究了变频喷泉泵用潜水电机在电磁设计、绝缘设计、结构设计等方面的对策。

关键词：喷泉泵；潜水电机；变频器；谐波

中图分类号：TH311 文献标识码：A

0.引言

随着人民生活水平的不断提高，优美的居住环境成为大众的追求，各种休闲广场、公园的建设也越来越怡人，其中喷泉水景的独特效果成为城市景观建设的重要组成部分，为实现形态各异的水景造型，喷泉水景设计时大多要选择潜水电泵作为增压设备，并采用变频驱动，而普通潜水电泵配套电机大多按井用潜水异步电动机和小型潜水电泵标准设计，主要考虑的是市电水井连续提水工况。在通过变频器变频供电的状况下，电流、电压中会有高次谐波的产生，影响了潜水异步电动机的功率因数、效率、温升等性能。因此，变频器驱动下的喷泉泵用潜水电机的设计分析对喷泉泵用潜水电机设计的完善具有重要的意义。

1.变频器驱动对潜水电机的作用

1.1 潜水电动机的效率和温升的问题。现今国内普遍采用电压源型变频器，其变频器输出一般均为正弦波脉宽调制（SPWM）方式。除正弦形基波，其输出电压还包括kHz数量级（可达几十kHz）的高频成分。高次谐波可以增加潜水电机的各种损耗，尤其是转子铜耗。由于喷泉泵用潜水电机异步转速对应频率接近基波频率，但其高次谐波频率高，所以转差大造成了大量转子损耗，同时还包括由集肤效应带来的附加铜耗。……