Diferența dintre motorul cu frecvență variabilă și motorul de frecvență de putere
În primul rând, motoarele asincrone obișnuite sunt proiectate conform unei frecvențe constante și unei tensiuni constante și este imposibil să se adapteze complet la cerințele de reglare a vitezei de conversie a frecvenței.
Influența invertorului asupra motorului
1, eficiența motorului și problema creșterii temperaturii
Indiferent de forma convertizorului de frecvență, în timpul funcționării se generează diferite nivele de tensiune și curent armonic, astfel încât motorul funcționează sub tensiune și curent nesinusoidal. Respingerea introducerii datelor, luând ca exemplu un invertor tip PWM sinusoidal utilizat în mod curent, armonicile inferioare sunt practic zero, iar componentele armonice mai ridicate care sunt aproximativ de două ori mai mari decât frecvența purtătoare sunt: 2u + 1 (u Pentru raportul de modulare). Armonicile mai mari determină o creștere a pierderii de cupru din stator, a consumului de cupru al rotorului (aluminiu), a pierderii de fier și a pierderilor suplimentare, în special a consumului de cupru rotor (aluminiu). Deoarece motorul asincron se rotește la o viteză sincronă apropiată de frecvența fundamentală, tensiunea armonică ridicată va cauza o pierdere mare a rotorului după tăierea barei rotorului cu o alunecare mare. În plus, consumul suplimentar de cupru datorat efectului cutanat trebuie luat în considerare. Aceste pierderi vor determina motorul să genereze căldură suplimentară, să reducă eficiența și să reducă puterea de ieșire. De exemplu, dacă motorul obișnuit trifazat asincron este acționat sub ieșirea non-sinusoidală a invertorului, creșterea temperaturii va crește în general cu 10% -20%.
2, problema rezistenței motorului
În prezent, multe invertoare mici și mijlocii utilizează control PWM. Frecvența sa purtătoare este de aproximativ câteva mii până la zece kilohertzi, ceea ce face ca înfășurarea statorului a motorului să reziste la o creștere a tensiunii de înaltă tensiune, ceea ce echivalează cu aplicarea unei tensiuni puternice la șoc la motor, astfel încât izolația între roată a motorului este mai rezistentă. Un test dur. În plus, tensiunea de supraîncărcare dreptunghiulară generată de invertorul PWM este suprapusă pe tensiunea de funcționare a motorului, ceea ce reprezintă o amenințare la izolarea motorului la sol, iar izolația solului va accelera îmbătrânirea sub impactul repetat al înălțimii Voltaj.
3. zgomot electromagnetic armonic și vibrații
Atunci când motorul asincron obișnuit este alimentat de invertor, vibrațiile și zgomotul cauzat de factorii electromagneți, mecanici, ventilație și alți factori vor deveni mai complicați. De fiecare dată când armonicul conținut în sursa de frecvență variabilă interferează cu armonicile spațiale inerente ale părții electromagnetice a motorului pentru a forma diferite forțe electromagnetice excitante. Când frecvența undei de forță electromagnetică coincide cu frecvența naturală a vibrațiilor corpului motorului sau se apropie de acesta, apare un fenomen de rezonanță, crescând astfel zgomotul. Deoarece domeniul de frecvență de lucru al motorului este lărgit și intervalul de viteză de rotație este mare, frecvențele diferitelor unde electromagnetice de forță sunt dificil de evitat din frecvența naturală de vibrații a fiecărei componente a motorului.
4. Capacitatea motorului de a se adapta la pornirea și frânarea frecvente
Deoarece invertorul este alimentat, motorul poate fi pornit fără curent de pornire la frecvență și tensiune foarte scăzute și poate fi frânat rapid prin diferite metode de frânare furnizate de invertor, pentru a obține o pornire și o frânare frecvente. Condițiile sunt create astfel încât sistemul mecanic și sistemul electromagnetic al motorului să fie sub acțiunea forței alternante ciclice, ceea ce aduce probleme de oboseală și îmbătrânire accelerată la structura mecanică și la structura izolatoare.
5, probleme de răcire la viteză mică
În primul rând, impedanța motorului asincron nu este ideală. Când frecvența de alimentare este mai mică, pierderea cauzată de armonicile mai mari din sursa de alimentare este mai mare. În al doilea rând, atunci când motorul asincron normal este redus în viteză, volumul de aer de răcire este proporțional cu cubul vitezei de rotație, ceea ce face ca starea de răcire a motorului să se deterioreze, iar creșterea temperaturii crește brusc, ceea ce face dificilă pentru a obține o ieșire constantă a cuplului.
În al doilea rând, caracteristicile motorului cu frecvență variabilă
1, design electromagnetic
Pentru motoarele asincrone obișnuite, principalii parametri de performanță luați în considerare în reproiectare sunt capacitatea de suprasarcină, performanța de pornire, eficiența și factorul de putere. Motorul cu frecvență variabilă, deoarece raportul de alunecare critic este invers proporțional cu frecvența sursei de alimentare, poate fi pornit direct când rata de alunecare critică este aproape de 1. Prin urmare, capacitatea de suprasarcină și performanța de pornire nu trebuie considerate prea mult , iar problema principală care trebuie rezolvată este modul de îmbunătățire a perechii de motoare. Abilitatea de a se adapta la sursele de alimentare nesinusoidale. Metoda este, în general, după cum urmează:
1) Reduceți cât mai mult posibil rezistența statorului și a rotorului. Reduceți rezistența statorului pentru a reduce pierderea de cupru a valului fundamental pentru a compensa creșterea consumului de cupru cauzată de armonici mai mari
2) Pentru a suprima armonicile înalte în curent, este necesară o creștere corespunzătoare a inductivității motorului. Cu toate acestea, rezistența la scurgerea rotorului este mare, iar efectul pielii este de asemenea mare, iar consumul de cupru armonic de înaltă ordine este de asemenea mărit. Prin urmare, mărimea rezistenței la scurgeri de motor ar trebui să țină cont de rezonabilitatea potrivirii impedanței în întreaga gamă de viteză.
3) Circuitul magnetic principal al motorului cu frecvență variabilă este în general proiectat să fie nesaturat. Unul trebuie să aibă în vedere armonicile mai mari pentru a aprofunda saturația circuitului magnetic, iar cealaltă este creșterea tensiunii de ieșire a invertorului pentru a crește cuplul de ieșire la frecvențe joase.
2, design structural
La proiectarea structurii din nou, se ia în considerare în principal influența caracteristicilor non-sinusoidale de alimentare pe structura de izolație, vibrațiile și modul de răcire a zgomotului a motorului cu frecvență variabilă. În general, acordați atenție următoarelor probleme:
1) Gradul de izolație, în general F sau mai mare, pentru a consolida rezistența izolației solului și izolația bobinei, în special capacitatea izolației de a rezista la tensiunea de impact.
2) Pentru vibrațiile și zgomotul motorului, rigiditatea componentei motorului și a întregului ar trebui să fie pe deplin luată în considerare și frecvența naturală ar trebui să fie mărită cât mai mult posibil pentru a evita rezonanța cu fiecare val de forță. 3) Metoda de răcire: În general, este adoptată răcirea aerului forțat, adică ventilatorul principal de răcire al motorului este acționat de un motor independent.
4) Măsuri de prevenire a curentului arborelui. Pentru rulmenții cu o capacitate mai mare de 160 kW, ar trebui adoptate măsuri de izolare a rulmentului. În principal, datorită asimetriei circuitului magnetic, se generează și curentul arborelui. Atunci când curenții generați de alte componente de înaltă frecvență funcționează împreună, curentul arborelui va crește foarte mult, ducând la deteriorarea lagărului, astfel încât măsurile de izolare sunt luate în general.
5) Pentru motor cu frecvență variabilă constantă, când viteza depășește 3000 / min, trebuie folosit unsoare specială la temperaturi ridicate pentru a compensa creșterea temperaturii lagărului.
Motorul cu frecvență variabilă poate fi acționat pentru o lungă perioadă de timp între 0,1HZ - 130HZ. Motorul obișnuit poate fi utilizat în:
Operare pe 2 poli pe termen lung în intervalul de 20 - 65 Hz.
4 poli pentru o funcționare pe termen lung în gama de 25 - 75 Hz.
6 poli pentru o funcționare pe termen lung în intervalul 30 - 85 Hz.
Operare pe 8 pliuri pe termen lung în intervalul 35 - 100 Hz.
