变频调速后电动机各种损耗与效率均有变化。按电动机学理论,电动机损耗分为铁芯损耗(含磁滞与涡流损耗)、轴承摩擦损耗、风阻损耗、定子绕组铜耗、转子绕组铜耗、杂散损耗等。
铁芯中磁滞损耗表达式为:
(3-5)
由式(3-5) 知磁滞损耗与磁滞损耗系数、铁芯中磁通密度、铁芯重量及电源频率 f 有关。风机泵类负载流量 Q 与所需电动机轴功率 P 与转速 n 的关系为:
(3-6)
变频调速后磁滞损耗减少速度比电动机有功减少速度慢、损耗所占比例有所提高。涡流损耗表达式为 Pe∝af²(3-7);轴承摩擦损耗 Pz∝f^1.5(3-8);风阻损耗 Pf∝f³(3-9)。定子绕组铜耗与转子绕组铜耗大小与电源频率无直接关系,但高次谐波及脉动电流增加电动机铜耗。
杂散损耗及附加损耗:不论何种形式变频器,变频后除基波外都会出现谐波,如通用正弦波变频器(PWM)载波频率高达几千至十几千赫兹,附加高次谐波转矩方向与基波转矩方向相反,高次谐波也会增加涡流损耗。
综上所述,变频调速后电动机磁滞损耗、涡流损耗、轴承摩擦损耗、定转子铜损及杂散损耗在功率中所占比例均有所增加。有关文献指出,变频调速后电动机电流增加 10%、温升增加 20%。