A diferença entre motor de frequência variável e motor de frequência de potência
Primeiro, os motores assíncronos comuns são projetados de acordo com a frequência constante e tensão constante, e é impossível adaptar-se totalmente aos requisitos da regulação da velocidade de conversão de frequência.
A influência do inversor no motor
1, a eficiência do motor e o problema do aumento de temperatura
Independentemente da forma do conversor de frequência, diferentes níveis de tensão harmônica e corrente são gerados durante a operação, de modo que o motor opera sob tensão e corrente não senoidais. Rejeitando a introdução de dados, tomando o inversor do tipo PWM sinusoidal comumente usado atualmente como exemplo, os harmônicos inferiores são basicamente zero, e os componentes harmônicos superiores restantes que são aproximadamente duas vezes maiores que a frequência portadora são: 2u + 1 a taxa de modulação). Harmônicos mais altos causam um aumento na perda de cobre do estator, consumo de cobre do rotor (alumínio), perda de ferro e perdas adicionais, mais notavelmente o consumo de cobre do rotor (alumínio). Como o motor assíncrono gira a uma velocidade síncrona próxima à frequência fundamental, a tensão harmônica de alta ordem causará uma grande perda de rotor após o corte da barra do rotor com um grande deslizamento. Além disso, o consumo adicional de cobre devido ao efeito de pele precisa ser considerado. Essas perdas farão com que o motor gere calor extra, reduza a eficiência e reduza a potência de saída. Por exemplo, se o motor assíncrono trifásico ordinário é operado sob a saída da fonte de alimentação não sinusoidal do inversor, o aumento da temperatura geralmente aumentará em 10% -20%.
2, problema de força de isolamento do motor
Atualmente, muitos inversores de pequeno e médio porte usam controle PWM. Sua frequência de portadora é de cerca de vários milhares a dez quilohertz, o que faz com que o enrolamento do estator do motor suporte uma alta taxa de aumento de tensão, o que equivale a aplicar uma tensão de choque íngreme ao motor, de modo que o isolamento interverte do motor é mais resistente. Um duro teste. Além disso, a tensão de pico do chopper retangular gerada pelo inversor PWM é sobreposta à tensão de operação do motor, o que representa uma ameaça ao isolamento do motor no solo, e o isolamento do solo acelera o envelhecimento sob o impacto repetido de alta Voltagem.
3. Ruído eletromagnético harmônico e vibração
Quando o motor assíncrono comum é alimentado pelo inversor, a vibração e o ruído causados por fatores eletromagnéticos, mecânicos, de ventilação e outros fatores se tornam mais complicados. Cada vez que o harmônico contido na fonte de alimentação de freqüência variável interfere com as harmônicas espaciais inerentes da parte eletromagnética do motor para formar várias forças excitantes eletromagnéticas. Quando a frequência da onda de força eletromagnética coincide ou está próxima da frequência natural de vibração do corpo motor, ocorre um fenômeno de ressonância, aumentando assim o ruído. Como a faixa de freqüência de operação do motor é ampla e a faixa de velocidade de rotação é grande, as freqüências de várias ondas de força eletromagnéticas são difíceis de evitar a frequência natural de vibração de cada componente do motor.
4. A capacidade do motor de se adaptar às freqüentes partidas e frenagens
Como o inversor é energizado, o motor pode ser iniciado sem corrente de partida em frequência e tensão muito baixas e pode ser rapidamente travado por vários métodos de frenagem fornecidos pelo inversor, para obter partida e frenagem frequentes. As condições são criadas, de modo que o sistema mecânico e o sistema eletromagnético do motor estão sob a ação da força alternada cíclica, que traz problemas de fadiga e envelhecimento acelerado para a estrutura mecânica e a estrutura isolante.
5, problemas de resfriamento em baixa velocidade
Em primeiro lugar, a impedância do motor assíncrono não é ideal. Quando a frequência de energia é menor, a perda causada pelos maiores harmônicos na fonte de alimentação é maior. Em segundo lugar, quando o motor assíncrono normal é reduzido em velocidade, o volume do ar de resfriamento é proporcional ao cubo da velocidade de rotação, o que faz com que a condição de resfriamento de baixa velocidade se deteriore e a temperatura aumente acentuadamente, dificultando para obter uma saída de torque constante.
Em segundo lugar, as características do motor de frequência variável
1, projeto eletromagnético
Para motores assíncronos comuns, os principais parâmetros de desempenho considerados no reprojeto são capacidade de sobrecarga, desempenho inicial, eficiência e fator de potência. O motor de frequência variável, porque a relação de escorregamento crítico é inversamente proporcional à freqüência da fonte de alimentação, pode ser iniciado diretamente quando a taxa de escorregamento crítico é próxima de 1. Portanto, a capacidade de sobrecarga e o desempenho de partida não precisam ser considerados em demasia e o principal problema a ser resolvido é como melhorar o par de motores. A capacidade de se adaptar a fontes de alimentação não sinusoidais. O método é geralmente o seguinte:
1) Reduza a resistência do estator e do rotor o máximo possível. Reduza a resistência do estator para reduzir a perda de cobre da onda fundamental para compensar o aumento no consumo de cobre causado por harmônicos mais altos
2) Para suprimir harmônicos mais altos na corrente, é necessário aumentar apropriadamente a indutância do motor. No entanto, a resistência ao vazamento no slot do rotor é grande, e o efeito de pele também é grande, e o consumo de cobre harmônico de alta ordem também é aumentado. Portanto, o tamanho da resistência de fuga do motor deve levar em conta a razoabilidade da correspondência de impedância em toda a faixa de velocidade.
3) O circuito magnético principal do motor de frequência variável é geralmente projetado para ser insaturado. Uma é considerar os harmônicos mais altos para aprofundar a saturação do circuito magnético, e a outra é aumentar a tensão de saída do inversor para aumentar o torque de saída em baixas freqüências.
2, projeto estrutural
Ao projetar a estrutura novamente, está considerando principalmente a influência das características da fonte de alimentação não sinusoidal na estrutura de isolamento, vibração e modo de resfriamento de ruído do motor de frequência variável. Geralmente preste atenção aos seguintes problemas:
1) grau de isolamento, geralmente grau F ou superior, para reforçar a força de isolamento do solo e o isolamento da bobina, especialmente a capacidade do isolamento para suportar a tensão de impacto.
2) Para a vibração e o ruído do motor, a rigidez do componente motor e o todo devem ser totalmente considerados, e a freqüência natural deve ser aumentada o máximo possível para evitar ressonância com cada onda de força. 3) Método de resfriamento: Geralmente, o resfriamento a ar forçado é adotado, isto é, o ventilador de resfriamento do motor principal é acionado por um motor independente.
4) Medidas para evitar a corrente do eixo. Para rolamentos com uma capacidade superior a 160 kW, devem ser adotadas medidas de isolamento do rolamento. Principalmente devido à assimetria do circuito magnético, a corrente do eixo também é gerada. Quando as correntes geradas por outros componentes de alta freqüência trabalham juntas, a corrente do eixo aumentará bastante, resultando em danos nos mancais, de modo que geralmente são tomadas medidas de isolamento.
5) Para o motor de frequência variável de potência constante, quando a velocidade excede 3000 / min, graxa especial resistente a altas temperaturas deve ser usada para compensar a elevação de temperatura do rolamento.
O motor de frequência variável pode ser operado por um longo tempo na faixa de 0.1HZ - 130HZ. O motor comum pode ser usado em:
Operação de longo prazo de 2 pólos na faixa de 20 - 65Hz.
4 polos para operação a longo prazo na faixa de 25--75hz.
6 pólos para operação a longo prazo na faixa de 30--85hz.
Operação de longo prazo de 8 polos na faixa de 35--100hz.
