Frekvences pārveidotāja ietekme uz motoru

1. Elektromotoru efektivitāte un temperatūras paaugstināšanās
Neatkarīgi no frekvences pārveidotāja formas darbības laikā tas radīs dažādas harmoniskas sprieguma un strāvas pakāpes, liekot motoram darboties ar nesinusoidālu spriegumu un strāvu.
Ņemot par piemēru bieži lietoto sinusoidālā viļņa PWM frekvences pārveidotāju, tā zemās kārtas harmonikas būtībā ir nulle, un atlikušās augstākās kārtas harmonikas, kas ir aptuveni divas reizes lielākas par nesējfrekvenci, ir 2u+1 (u ir modulācijas koeficients). .
Augstākas kārtas harmonikas var palielināt statora vara zudumus, rotora vara (alumīnija) zudumus, dzelzs zudumus un papildu zudumus elektromotoros, no kuriem nozīmīgākie ir rotora vara (alumīnija) zudumi.
Tā kā asinhronie motori griežas ar sinhroniem ātrumiem, kas ir tuvu pamatfrekvencei, augsts harmoniskais spriegums, kas sagriež rotora stieņus ar lielu slīdēšanu, radīs ievērojamus rotora zudumus.
Turklāt ir jāņem vērā papildu vara zudumi, ko izraisa ādas efekts, kas liks motoram radīt papildu siltumu, samazināt efektivitāti un samazināt izejas jaudu. Ja parasto trīsfāzu asinhrono motoru darbina nesinusoidālos barošanas apstākļos, ko izvada frekvences pārveidotājs, tā temperatūras paaugstināšanās parasti jāpalielina par 10% līdz 20%.
2. Elektromotora izolācijas stiprības jautājums
Pašlaik daudzos mazos un vidējos frekvences pārveidotājos tiek izmantota PWM vadības metode ar nesējfrekvenci aptuveni no vairākiem tūkstošiem līdz desmit kilohercu, kas liek motora statora tinumam izturēt augstu sprieguma pieauguma ātrumu, kas ir līdzvērtīgs stāva impulsa pielikšanai. spriegumu uz motoru, padarot motora savstarpējo pagriezienu izolāciju izturīgu pret smagākiem testiem.
Turklāt PWM pārveidotāja radītais taisnstūrveida smalcinātāja impulsa spriegums tiek uzlikts uz motora darba sprieguma, radot draudus motora zemes izolācijai. Zemes izolācija paātrinās novecošanos atkārtotu augstsprieguma triecienu ietekmē.
3. Harmoniskais elektromagnētiskais troksnis un vibrācija
Ja parastos asinhronos motorus darbina ar frekvences pārveidotājiem, elektromagnētisko, mehānisko, ventilācijas un citu faktoru radītā vibrācija un troksnis kļūst sarežģītāks.
Dažādās laika harmonikas, kas atrodas mainīgas frekvences barošanas blokā, traucē motora elektromagnētiskajai daļai raksturīgās telpiskās harmonikas, veidojot dažādus elektromagnētiskās ierosmes spēkus. Ja elektromagnētisko viļņu frekvence ir konsekventa vai tuvu motora ķermeņa dabiskajai vibrācijas frekvencei, notiks rezonanses parādība, tādējādi palielinot troksni.
Elektromotoru plašā darbības frekvenču diapazona un lielā ātruma variācijas diapazona dēļ dažādu elektromagnētisko viļņu frekvencēm ir grūti izvairīties no dažādu motora sastāvdaļu dabiskās vibrācijas frekvencēm.
4. Elektromotoru pielāgošanās biežai iedarbināšanai un bremzēšanai
Pateicoties frekvences pārveidotāja izmantošanai strāvas padevei, elektromotoru var iedarbināt ar ļoti zemām frekvencēm un spriegumiem bez impulsa strāvas, kā arī var izmantot dažādas frekvences pārveidotāja sniegtās bremzēšanas metodes ātrai bremzēšanai, radot apstākļus biežai iedarbināšanai un bremzēšana.
Tāpēc elektromotora mehāniskās un elektromagnētiskās sistēmas tiek pakļautas cikliskiem mainīgiem spēkiem, kas rada mehānisko un izolācijas konstrukciju nogurumu un paātrinātas novecošanas problēmas.
5. Dzesēšanas problēma zemā ātrumā
Pirmkārt, asinhrono motoru pretestība nav ideāla, un, ja jaudas frekvence ir zema, zudumi, ko rada augstas pakāpes harmonikas barošanas blokā, ir ievērojami.
Otrkārt, kad parastā asinhronā motora ātrums samazinās, dzesēšanas gaisa apjoms samazinās proporcionāli trešajai ātruma jaudai, kā rezultātā pasliktinās motora dzesēšanas stāvoklis zemā ātrumā, strauji palielinās temperatūras paaugstināšanās un rodas grūtības. lai sasniegtu nemainīgu griezes momentu.