Rozdíl mezi motorem s proměnným kmitočtem a výkonovým kmitočtem
Nejprve běžné asynchronní motory jsou konstruovány podle konstantního kmitočtu a konstantního napětí a nelze je plně přizpůsobit požadavkům na regulaci frekvenční rychlosti.
Vliv střídače na motor
1, účinnost motoru a problém zvýšení teploty
Bez ohledu na formu frekvenčního měniče se během provozu generují různé úrovně harmonického napětí a proudu, takže motor pracuje pod nesinusovým napětím a proudem. Odmítnutí zavádění dat, vezmeme-li jako příklad sínusový PWM typový střídač běžně používaný jako příklad, jsou nižší harmonické v podstatě nula a zbývající vyšší harmonické složky, které jsou přibližně dvakrát větší než nosná frekvence, jsou: 2u + 1 poměr modulace). Vyšší harmonické způsobují zvýšení statorové ztráty mědi, spotřeby mědi rotoru (hliník), ztráty železa a další ztráty, zejména spotřeby rotoru mědi (hliník). Vzhledem k tomu, že asynchronní motor se otáčí synchronní rychlostí v blízkosti základní frekvence, vysoké harmonické napětí způsobí velkou ztrátu rotoru po rozřezání tyče rotoru s velkým skluzem. Kromě toho je třeba zvážit dodatečnou spotřebu mědi v důsledku kožního efektu. Tyto ztráty způsobí, že motor vytváří další teplo, snižuje účinnost a snižuje výstupní výkon. Pokud je například běžný třífázový asynchronní motor provozován pod výstupním napětím nesynchronního zdroje střídače, nárůst teploty se obecně zvýší o 10 až 20%.
2, problém izolace motoru
V současné době využívá mnoho malých a středních střídačů řízení PWM. Jeho nosná frekvence je asi několik tisíc až deset kilohertzů, což způsobuje, že statorové vinutí motoru vydrží vysokou rychlost nárůstu napětí, což je ekvivalentní uplatnění prudkého nárazového napětí na motor, takže zpětná izolace motoru je odolnější. Drsný test. Kromě toho obdélníkové přepěťové napětí generované měničem PWM je překládáno na provozním napětí motoru, což představuje ohrožení izolace motoru vůči zemi a zemní izolace urychlí stárnutí při opakovaném působení vysokého Napětí.
3. Harmonický elektromagnetický šum a vibrace
Když je běžný asynchronní motor napájen měničem, zkomplikuje se vibrace a šum způsobené elektromagnetickými, mechanickými, ventilačními a jinými faktory. Každá harmonická obsažená ve zdroji proměnné frekvence zasahuje do vnitřních prostorových harmonických elektromagnetické části motoru, aby vytvořila různé elektromagnetické vzrušující síly. Když se frekvence elektromagnetické vlnové vlny shoduje nebo je blízká kmitočtu přirozeného kmitání tělesa motoru, objevuje se fenomén rezonance, čímž se zvyšuje hluk. Jelikož rozsah provozního kmitočtu motoru je široký a rozsah otáček je velký, frekvence různých elektromagnetických silových vln je obtížné vyhnout se přirozené vibrační frekvenci každé součásti motoru.
4. Schopnost motoru přizpůsobit se častému startování a brzdění
Protože střídač je poháněn, může být motor spuštěn bez zapínacího proudu při velmi nízké frekvenci a napětí a může být brzděn různými způsoby brzdění, které poskytuje střídač, aby se dosáhlo častého spouštění a brzdění. Podmínky jsou vytvořeny tak, že mechanický systém a elektromagnetický systém motoru jsou vystaveny působení cyklické střídavé síly, která přináší únavové a zrychlené problémy s stárnutím na mechanickou strukturu a izolační strukturu.
5, problémy s chlazením při nízké rychlosti
Především impedance asynchronního motoru není ideální. Když je napájecí frekvence nižší, ztráta způsobená vyššími harmonickými v napájecím zdroji je větší. Za druhé, když je normální asynchronní motor snížen rychlostí, je objem chladicího vzduchu úměrný kosti rychlosti otáčení, což způsobuje zhoršení chladicího stavu motoru při nízkých otáčkách a nárůst teploty prudce stoupá, což ztěžuje k dosažení konstantního výstupu točivého momentu.
Za druhé, charakteristiky motorů s proměnlivou frekvencí
1, elektromagnetické provedení
Pro běžné asynchronní motory jsou hlavní výkonnostní parametry, které jsou v redesignu řešeny, schopnost přetížení, počáteční výkon, účinnost a účiník. Variabilní kmitočtový motor, protože kritický skluz je nepřímo úměrný napájecí frekvenci, může být přímo spuštěn, když kritická skluzová rychlost je blízká 1. Z tohoto důvodu nemusí být schopnost přetížení a startovací výkon považován za příliš velký , a klíčový problém, který je třeba vyřešit, je způsob, jak zlepšit dvojici motorů. Schopnost přizpůsobit se nesinusovým napájecím zdrojům. Metoda je obecně následující:
1) Co nejvíce omezte odpor statoru a rotoru. Zmenšete odpor statoru, aby se snížila ztráta mědi základní vlny, aby se kompenzovalo zvýšení spotřeby mědi způsobené vyššími harmonickými
2) Pro potlačení vyšších harmonických v proudu je nutné odpovídajícím způsobem zvýšit indukčnost motoru. Odolnost proti úniku drážky rotoru je však velká a efekt kůže je také velký a zvýšená spotřeba harmonické mědi je také zvýšena. Proto by velikost odolnosti proti úniku motoru měla zohlednit přiměřenost přizpůsobení impedance v celém rozsahu otáček.
3) Hlavní magnetický obvod motoru s proměnným kmitočtem je obecně navržen tak, aby byl nenasycený. Jedním z nich je zvážit vyšší harmonické pro prohloubení saturace magnetického obvodu a druhé je pro zvýšení výstupního napětí střídače, aby se zvýšil výstupní točivý moment při nízkých frekvencích.
2, konstrukční provedení
Při opětovném návrhu konstrukce se zvažuje zejména vliv charakteristik nesinusového napájecího zdroje na izolační strukturu, vibraci a režim hluku motoru s proměnlivým kmitočtem. Obecně věnujte pozornost následujícím problémům:
1) Izolační stupeň, obecně F nebo vyšší, pro posílení izolační pevnosti zeminy a izolace cívky, zejména schopnost izolace odolat nárazovému napětí.
2) Pro vibrace a hluk motoru by se měla plně zvážit tuhost komponenty motoru a celku a přirozená frekvence by měla být co nejvíce zvyšována, aby se předešlo rezonanci s každou vlnou síly. 3) Způsob chlazení: Obvykle je přijato nucené chlazení vzduchu, to znamená, že hlavní ventilátor chlazení motoru je poháněn nezávislým motorem.
4) Opatření k zabránění proudu hřídele. U ložisek s výkonem přesahujícím 160 kW by měla být přijata opatření pro izolaci ložisek. Hlavně kvůli asymetrii magnetického obvodu je také generován hřídelový proud. Pokud proudy generované jinými vysokofrekvenčními součástmi pracují společně, proud hřídele se značně zvýší, což způsobí poškození ložiska, takže se obvykle provádějí izolační opatření.
5) Pro motory s proměnlivým kmitočtem s konstantním výkonem, když rychlost překročí 3000 / min, by se mělo použít speciální tuk odolný proti vysokým teplotám, který kompenzuje vzrůst teploty ložiska.
Motor s proměnlivou frekvencí lze provozovat po dlouhou dobu v rozsahu 0,1 Hz - 130 Hz. Obvyklý motor lze použít v:
Dvoupólový dlouhodobý provoz v rozmezí 20 - 65 Hz.
4 póly pro dlouhodobý provoz v rozsahu 25 - 75 Hz.
6 pólů pro dlouhodobý provoz v rozmezí 30 - 85 Hz.
8pólový dlouhodobý provoz v rozsahu 35 - 100Hz.
