Değişken frekanslı motor ve güç frekans motoru arasındaki fark
İlk olarak, sıradan asenkron motorlar sabit frekans ve sabit gerilime göre tasarlanır ve frekans dönüşüm hız regülasyonu gereksinimlerine tam olarak uyum sağlamak imkansızdır.
Sürücünün motor üzerindeki etkisi
1, motorun verimliliği ve sıcaklık artışı problemi
Frekans dönüştürücünün biçimi ne olursa olsun, çalışma sırasında farklı seviyelerde harmonik voltaj ve akım üretilir, böylece motor sinüzoidal olmayan gerilim ve akım altında çalışır. Veri girişini reddetmek, günümüzde yaygın olarak kullanılan sinüsoidal PWM tipi invertörün alınması, alt harmonikler temel olarak sıfırdır ve taşıyıcı frekansın yaklaşık iki katı olan diğer yüksek harmonik bileşenler şunlardır: 2u + 1 (u İçin modülasyon oranı). Daha yüksek harmonikler, stator bakır kaybı, rotor bakır (alüminyum) tüketimi, demir kaybı ve ek kayıplar, özellikle de rotor bakır (alüminyum) tüketiminde artışa neden olur. Asenkron motor temel frekansa yakın bir senkron hızda döndüğünden, yüksek sıralı harmonik voltaj, rotor çubuğunu büyük bir kayma ile kesdikten sonra büyük bir rotor kaybına neden olacaktır. Ayrıca, cilt etkisine bağlı ek bakır tüketimi de dikkate alınmalıdır. Bu kayıplar, motorun ekstra ısı üretmesine, verimliliği azaltmasına ve çıkış gücünü azaltmasına neden olur. Örneğin, sıradan üç fazlı asenkron motor, inverterin sinüzoidal olmayan güç kaynağı çıkışı altında çalıştırılırsa, sıcaklık artışı genellikle% 10 -% 20 oranında artar.
2, motor yalıtım gücü sorunu
Şu anda birçok küçük ve orta ölçekli invertör PWM kontrolünü kullanıyor. Taşıyıcı frekansı birkaç bin ile on kilohertz arasındadır, bu da motorun stator sargısının yüksek voltaj yükselme hızına dayanmasını sağlar, bu da motora dik bir şok voltajının uygulanmasına eşdeğerdir, böylece motorun birbirine dönüşümü yalıtılır daha dayanıklıdır. Sert bir test. Buna ek olarak, PWM invertör tarafından üretilen dikdörtgen kıyıcı aşırı gerilim, motorun zemine yalıtımını tehdit eden motorun çalışma voltajı üzerine bindirilir ve zemin yalıtımı yüksek tekrarlanan etki altında yaşlanmayı hızlandıracaktır. Voltaj.
3. Harmonik elektromanyetik gürültü ve titreşim
Sıradan asenkron motor inverter tarafından çalıştırıldığında, elektromanyetik, mekanik, havalandırma ve diğer faktörlerin neden olduğu titreşim ve gürültü daha karmaşık hale gelecektir. Değişken frekans güç kaynağında bulunan her zaman harmonik, çeşitli elektromanyetik heyecan verici kuvvetler oluşturmak için motorun elektromanyetik kısmının doğal uzaysal harmoniklerini engeller. Elektromanyetik kuvvet dalgasının frekansı, motor gövdesinin doğal titreşim frekansına yakınsa veya buna yakınsa, bir rezonans olayı meydana gelir, böylece gürültü artar. Motorun çalışma frekansı geniş olduğundan ve dönme hızı aralığı geniş olduğundan, çeşitli elektromanyetik kuvvet dalgalarının frekansları, motorun her bileşeninin doğal titreşim frekansından kaçınmak için zordur.
4. Motorun sık kalkış ve frenlemeye uyum yeteneği
İnverter enerjilendirildiğinden, motor çok düşük frekansta ve voltajda ani akım olmadan çalıştırılabilir ve sık çalıştırma ve frenleme elde etmek için inverter tarafından sağlanan çeşitli frenleme yöntemleri ile hızlı bir şekilde frenlenebilir. Koşullar yaratılır, böylece motorun mekanik sistemi ve elektromanyetik sistemi, mekanik yapıya ve yalıtım yapısına yorulma ve hızlandırılmış yaşlanma problemleri getiren döngüsel dönüşümlü kuvvetin etkisi altındadır.
5, düşük hızda soğutma sorunları
Her şeyden önce, asenkron motorun empedansı ideal değildir. Güç frekansı daha düşük olduğunda, güç kaynağındaki yüksek harmoniklerin neden olduğu kayıp daha büyüktür. İkincisi, normal asenkron motor hızda azaldığında, soğutma havası hacmi, dönme hızının küpü ile orantılıdır, bu da motorun düşük hızda soğutma koşulunun bozulmasına neden olur ve sıcaklık artışı keskin bir şekilde artar, bu da zorlaşır. sabit tork çıkışı elde etmek için.
İkincisi, değişken frekanslı motorun özellikleri
1, elektromanyetik tasarım
Sıradan asenkron motorlar için, yeniden tasarlamada dikkate alınan ana performans parametreleri, aşırı yük kapasitesi, başlangıç performansı, verimlilik ve güç faktörüdür. Değişken frekans motoru, kritik kayma oranı güç kaynağı frekansı ile ters orantılı olduğundan, kritik kayma oranı 1'e yakın olduğunda doğrudan başlatılabilir. Bu nedenle aşırı yük kapasitesi ve başlangıç performansının çok fazla dikkate alınmasına gerek yoktur. ve çözülmesi gereken ana sorun motor çiftinin nasıl geliştirileceğidir. Sinüzoidal olmayan güç kaynaklarına uyum yeteneği. Yöntem genellikle aşağıdaki gibidir:
1) Stator ve rotor direncini mümkün olduğunca azaltın. Daha yüksek harmoniklerin neden olduğu bakır tüketimindeki artışı telafi etmek için temel dalganın bakır kaybını azaltmak için stator direncini azaltın
2) Akımdaki yüksek harmonikleri bastırmak için, motorun endüktansını uygun şekilde arttırmak gerekir. Bununla birlikte, rotor yuvası sızıntı direnci büyüktür ve cilt etkisi de büyüktür ve yüksek sıralı harmonik bakır tüketimi de artmaktadır. Bu nedenle, motor kaçağı direncinin boyutu, tüm hız aralığında empedans eşleşmesinin makulliğini dikkate almalıdır.
3) Değişken frekans motorunun ana manyetik devresi genellikle doymamış olacak şekilde tasarlanmıştır. Biri, manyetik devrenin doygunluğunu derinleştirmek için daha yüksek harmonikleri dikkate almak ve diğeri ise, düşük frekanslarda çıkış torkunu arttırmak için invertörün çıkış voltajını arttırmaktır.
2, yapısal tasarım
Yapıyı yeniden tasarlarken, esas olarak sinüzoidal olmayan güç kaynağı özelliklerinin değişken frekanslı motorun yalıtım yapısı, titreşim ve gürültü soğutma modu üzerindeki etkisini göz önünde bulundurmaktadır. Genel olarak aşağıdaki sorunlara dikkat edin:
1) Yalıtım derecesi, genellikle F sınıfı veya daha yüksek, zeminin yalıtım kuvvetini ve bobin yalıtımını güçlendirmek için, özellikle yalıtımın darbe gerilimine dayanma kabiliyeti.
2) Motorun titreşimi ve gürültüsü için, motor bileşeninin ve bütünün sertliği tam olarak dikkate alınmalı ve doğal frekans, her kuvvet dalgasıyla rezonanstan kaçınmak için mümkün olduğunca arttırılmalıdır. 3) Soğutma yöntemi: Genellikle, zorlamalı hava soğutması benimsenir, yani ana motor soğutma fanı bağımsız bir motor tarafından tahrik edilir.
4) Şaft akımını önlemek için önlemler. 160 kW'ı aşan kapasiteye sahip rulmanlar için, rulman yalıtım önlemleri alınmalıdır. Esas olarak manyetik devrenin asimetrisi nedeniyle, şaft akımı da üretilir. Diğer yüksek frekanslı bileşenler tarafından üretilen akımlar birlikte çalıştığı zaman, şaft akımı büyük ölçüde artacaktır, bu da yatak hasarına neden olacaktır, bu nedenle yalıtım önlemleri genellikle alınır.
5) Sabit güç değişkenli frekans motoru için, hız 3000 / dak değerini geçtiğinde, rulmanın sıcaklık artışını telafi etmek için özel yüksek sıcaklığa dayanıklı gres kullanılmalıdır.
Değişken frekanslı motor, 0.1HZ - 130HZ aralığında uzun bir süre çalıştırılabilir. Sıradan motor şu durumlarda kullanılabilir:
2-kutup uzun süreli operasyon 20--65hz aralığında.
25–75 hz aralığında uzun süreli çalışma için 4 kutup.
30--85hz aralığında uzun süreli çalışma için 6 kutup.
35--100hz aralığında 8 kutuplu uzun süreli çalışma.
