Het verschil tussen de motor met variabele frequentie en de motor voor de voedingsfrequentie
Ten eerste zijn gewone asynchrone motoren ontworpen volgens constante frequentie en constante spanning en is het onmogelijk om zich volledig aan te passen aan de vereisten van frequentieomzettingssnelheidregeling.
De invloed van de omvormer op de motor
1, de efficiëntie van de motor en het probleem van temperatuurstijging
Ongeacht de vorm van de frequentie-omvormer, worden verschillende niveaus van harmonische spanning en stroom gegenereerd tijdens bedrijf, zodat de motor werkt onder niet-sinusvormige spanning en stroom. Afwijzend van de datainvoer, waarbij de sinusoïdale PWM type omvormer wordt gebruikt die momenteel algemeen als een voorbeeld wordt gebruikt, zijn de lagere harmonischen in wezen nul en de resterende hogere harmonische componenten die ongeveer tweemaal zo groot zijn als de draaggolffrequentie zijn: 2u + 1 (u voor de modulatie ratio). Hogere harmonischen veroorzaken een toename van het stator-koperverlies, rotor-koper (aluminium) verbruik, ijzerverlies en extra verliezen, met name het koperverbruik van rotor (aluminium). Aangezien de asynchrone motor roteert met een synchrone snelheid dichtbij de grondfrequentie, zal de hoge orde harmonische spanning een groot rotorverlies veroorzaken na het snijden van de rotorbalk met een grote slip. Bovendien moet rekening worden gehouden met de extra koperconsumptie als gevolg van het skin-effect. Deze verliezen zorgen ervoor dat de motor extra warmte genereert, de efficiëntie vermindert en het uitgangsvermogen verlaagt. Als de gewone asynchrone draaistroommotor bijvoorbeeld wordt gebruikt onder de niet-sinusvormige voeding van de omvormer, zal de temperatuurstijging over het algemeen met 10% -20% toenemen.
2, motor isolatie sterkte probleem
Op dit moment gebruiken veel kleine en middelgrote omvormers PWM-besturing. Zijn draaggolffrequentie is ongeveer enkele duizenden tot tien kilohertz, waardoor de statorwikkeling van de motor bestand is tegen een hoge spanningsstijgsnelheid, wat overeenkomt met het toepassen van een steile schokspanning op de motor, zodat de inter-turn isolatie van de motor is meer resistent. Een zware test. Bovendien wordt de door de PWM-omvormer opgewekte rechthoekige stootspanning van de chopper bovenop de bedrijfsspanning van de motor gelegd, wat een bedreiging vormt voor de isolatie van de motor op de grond, en de grondisolatie versnelt veroudering onder de herhaalde impact van hoge Spanning.
3. Harmonische elektromagnetische ruis en trillingen
Wanneer de gewone asynchrone motor wordt gevoed door de omvormer, zullen de trillingen en ruis veroorzaakt door elektromagnetische, mechanische, ventilatie en andere factoren gecompliceerder worden. Elke keer dat de harmonische in de voeding met variabele frequentie interfereert met de inherente ruimtelijke harmonischen van het elektromagnetische deel van de motor om verschillende elektromagnetische excitatiekrachten te vormen. Wanneer de frequentie van de elektromagnetische krachtgolf samenvalt met of in de buurt is van de natuurlijke trillingsfrequentie van het motorlichaam, treedt er een resonantiefenomeen op, waardoor de ruis toeneemt. Aangezien het werkfrequentiebereik van de motor breed is en het bereik van de rotatiesnelheid groot is, zijn de frequenties van verschillende elektromagnetische krachtgolven moeilijk om de natuurlijke trillingsfrequentie van elke component van de motor te vermijden.
4. Het vermogen van de motor om zich aan te passen aan frequent starten en remmen
Omdat de omvormer wordt gevoed, kan de motor worden gestart zonder inschakelstroom bij zeer lage frequentie en spanning, en kan snel worden geremd door verschillende remmethoden die door de omvormer worden geboden, om frequent starten en remmen te bereiken. De omstandigheden worden gecreëerd, zodat het mechanische systeem en het elektromagnetische systeem van de motor onder de werking van cyclische wisselende kracht zijn, hetgeen vermoeidheid en versnelde verouderingsproblemen met zich meebrengt voor de mechanische structuur en de isolerende structuur.
5, koeling problemen bij lage snelheid
Allereerst is de impedantie van de asynchrone motor niet ideaal. Wanneer de vermogensfrequentie lager is, is het verlies veroorzaakt door de hogere harmonischen in de voeding groter. Ten tweede, wanneer de normale asynchrone motor in snelheid wordt verlaagd, is het koelluchtvolume evenredig met de kubus van het toerental, waardoor de koeltoestand bij lage snelheid van de motor achteruitgaat, en de temperatuurstijging sterk toeneemt, waardoor het moeilijk wordt om constante koppeloutput te bereiken.
Ten tweede, de kenmerken van variabele frequentie motor
1, elektromagnetisch ontwerp
Voor gewone asynchrone motoren zijn de belangrijkste prestatieparameters die in het herontwerp worden overwogen overbelastbaarheid, startprestaties, efficiëntie en arbeidsfactor. De motor met variabele frequentie, omdat de kritische slipverhouding omgekeerd evenredig is met de voedingsfrequentie, kan direct worden gestart wanneer de kritische slipfrequentie dicht bij 1 ligt. Daarom hoeven de overbelastbaarheid en de startprestaties niet te veel in aanmerking te worden genomen en het belangrijkste probleem dat moet worden opgelost, is hoe het motorpaar te verbeteren. Het vermogen om aan te passen aan niet-sinusvormige voedingen. De methode is over het algemeen als volgt:
1) Verminder de weerstand van de stator en de rotor zo veel mogelijk. Verminder de statorweerstand om het koperverlies van de fundamentele golf te verminderen om te compenseren voor de toename in koperverbruik veroorzaakt door hogere harmonischen
2) Om hogere harmonischen in de stroom te onderdrukken, moet de inductantie van de motor op passende wijze worden verhoogd. De lekbestendigheid van de rotorsleuf is echter groot en het huideffect is ook groot, en het hoge-orde harmonische koperverbruik wordt ook verhoogd. Daarom moet de grootte van de motorlekkingsweerstand rekening houden met de redelijkheid van impedantiematching binnen het volledige snelheidsbereik.
3) Het hoofdmagnetisch circuit van de motor met variabele frequentie is over het algemeen ontworpen om onverzadigd te zijn. Een daarvan is om rekening te houden met de hogere harmonischen om de verzadiging van het magnetische circuit te verdiepen, en de andere is om de uitgangsspanning van de omvormer te verhogen om het uitgangskoppel bij lage frequenties te verhogen.
2, structureel ontwerp
Bij het opnieuw ontwerpen van de constructie wordt voornamelijk rekening gehouden met de invloed van de niet-sinusvormige voedingseigenschappen op de isolatiestructuur, vibratie en ruiskoelingmodus van de motor met variabele frequentie. Let in het algemeen op de volgende problemen:
1) Isolatieklasse, meestal F klasse of hoger, om de isolatiesterkte van de grond en de isolatie van de spoel te versterken, vooral het vermogen van de isolatie om de botsingsspanning te weerstaan.
2) Voor de trillingen en het geluid van de motor moet de stijfheid van de motorcomponent en het geheel ten volle worden overwogen en moet de natuurlijke frequentie zo veel mogelijk worden verhoogd om resonantie met elke krachtgolf te voorkomen. 3) Koelmethode: Over het algemeen wordt geforceerde luchtkoeling toegepast, dat wil zeggen, de hoofdmotor koelventilator wordt aangedreven door een onafhankelijke motor.
4) Maatregelen om asstroom te voorkomen. Voor lagers met een capaciteit van meer dan 160 kW, moeten dragende isolatiemaatregelen worden genomen. Hoofdzakelijk vanwege de asymmetrie van het magnetische circuit, wordt ook de asstroom gegenereerd. Wanneer de stromen gegenereerd door andere hoogfrequente componenten samen werken, zal de asstroom enorm toenemen, wat resulteert in lagerschade, dus worden in het algemeen isolatiemaatregelen genomen.
5) Voor constantvermogen variabele frequentie motor, wanneer de snelheid groter is dan 3000 / min, moet speciaal hittebestendig vet worden gebruikt om de temperatuurstijging van het lager te compenseren.
De motor met variabele frequentie kan lange tijd in het bereik van 0,1HZ - 130Hz worden gebruikt. De gewone motor kan worden gebruikt in:
2-polige langdurige werking in het bereik van 20--65Hz.
4 polen voor langdurig gebruik in het bereik van 25--75Hz.
6 polen voor langdurig gebruik in het bereik van 30 - 85 Hz.
8-polige langdurige werking in het bereik van 35 - 100 Hz.
