O efeito no motor durante a regulação da velocidade de frequência variável
[Influência do motor na regulação da velocidade de conversão de freqüência] O motor de controle de velocidade foi projetado para a regulação da velocidade da CA em termos de sua intenção original. No entanto, a razão direta para o aumento da velocidade de conversão de freqüência é a estrutura simples e o baixo custo do motor assíncrono comum. Custo e controle de velocidade conveniente. Se a regulação da velocidade de conversão de freqüência deve ser equipada com um motor especial para conversão de freqüência, então há uma contradição. A simplicidade inerente, robustez e durabilidade da regulação da velocidade de conversão de frequência não se foram? Portanto, este artigo discute a questão do motor de conversão de freqüência e sua faixa de aplicação e sua aplicação na máquina de papel.
Influência no motor e seu desempenho durante o controle de velocidade de freqüência variável Controle de velocidade de frequência variável A saída de pulso de tensão para a extremidade do motor não é sinusoidal, independentemente do método de controle. Portanto, a análise das características de funcionamento dos motores assíncronos comuns sob ondas não senoidais é o efeito no motor durante a regulação da velocidade de frequência variável.
Existem principalmente os seguintes aspectos:
Motores de Perda e Eficiência Motora que operam sob fontes de alimentação não senoidais, além das perdas normais devido à fundamental, também apresentarão muitas perdas adicionais. Principalmente manifestado no aumento da perda de cobre do estator, perda de cobre do rotor e perda de ferro, o que afeta a eficiência do motor.
1. O dano da corrente do estator nos enrolamentos do estator faz com que a corrente harmônica aumente I2R. Quando o efeito de pele é ignorado, a perda de cobre do estator em corrente não senoidal é proporcional ao quadrado da corrente efetiva. Se o número de fases do estator é m1 e a resistência do estator de cada fase é R1, a perda total de cobre do estator P1 é substituída na equação acima pela corrente total do estator Irms incluindo a corrente fundamental. O segundo termo na equação é obtido. Perda harmônica. É encontrado através de experimentos que devido à existência de corrente harmônica e fluxo de vazamento correspondente, a saturação do fluxo magnético do fluxo de vazamento é aumentada, e a corrente de excitação é aumentada, de forma que o componente fundamental da corrente também é aumentado .
2, a perda de cobre do rotor na freqüência harmônica, geralmente pode ser considerada como a resistência do enrolamento do estator é constante, mas para o rotor do motor assíncrono, a sua resistência AC é bastante aumentada devido ao efeito da pele. Especialmente o rotor de gaiola profunda é particularmente sério. Um motor síncrono ou um motor de relutância sob uma fonte de alimentação de onda senoidal tem um pequeno potencial harmônico devido ao espaço do estator. As perdas causadas nos enrolamentos da superfície do rotor são desprezíveis. Quando o motor síncrono está funcionando sob uma fonte de alimentação não sinusoidal. O tempo do potencial magnético harmônico induz a corrente harmônica do rotor, assim como um motor assíncrono operando em sua velocidade síncrona fundamental.
Tanto o potencial magnético do 5º harmônico da rotação reversa como o potencial magnético do 7º harmônico da rotação direta induzirão uma corrente do rotor de 6 vezes a freqüência fundamental, e a freqüência da corrente do rotor é de 300 Hz a uma frequência fundamental de 50 Hz. Da mesma forma, o 11º e o 13º harmônicos induzem 12 vezes a freqüência fundamental, ou seja, 600HZ de corrente do rotor. Nestas freqüências, a resistência real do rotor é muito maior que a resistência DC. O quanto a resistência do rotor realmente aumenta depende da seção transversal do condutor e da geometria das ranhuras do rotor nas quais os condutores estão dispostos. Um condutor de cobre típico com uma relação de aspecto de cerca de 4 tem uma relação de resistência de CA para resistência de DC de 1,56 a 50 Hz, uma proporção de cerca de 2,6 a 300 Hz e uma razão de cerca de 3,7 a 600 Hz. Nas freqüências mais altas, essa proporção aumenta proporcionalmente à raiz quadrada da freqüência.
3. A perda de núcleo no motor de perda de ferro harmônico também é aumentada devido à ocorrência de harmônicos na tensão da fonte de alimentação; as harmônicas da corrente do estator estabelecem uma força magnetomotriz harmônica de tempo entre as folgas de ar. O potencial magnético total em qualquer ponto do espaço de ar é a síntese dos potenciais magnéticos harmônicos fundamentais e temporais. Para uma forma de onda de tensão de seis etapas trifásica, o pico da densidade magnética no espaço de ar é cerca de 10% maior que o valor fundamental, mas o aumento na perda de ferro causado pelo fluxo harmônico de tempo é pequeno. A perda de dispersão devido ao fluxo de vazamento no final e o vazamento de fluxo na calha aumentará sob a freqüência harmônica. Isto deve ser considerado quando a fonte de alimentação não sinusoidal: o efeito de fuga no final está nos enrolamentos do estator e do rotor. Ambas existem, principalmente a perda de corrente parasita causada pelo fluxo de vazamento que entra na placa final. Devido à mudança na diferença de fase entre o potencial magnético do estator e o potencial magnético do rotor, um fluxo de vazamento na calha é gerado na estrutura da calha, e seu potencial magnético é grande na porção final, causando perda no núcleo do estator e nos dentes. .
4, eficiência do motor A perda harmônica é significativamente determinada pelo conteúdo harmônico da tensão aplicada. O componente harmônico é grande, a perda do motor é aumentada e a eficiência é reduzida. No entanto, a maioria dos inversores estáticos não produz harmônicos abaixo de 5, enquanto a magnitude dos harmônicos mais altos é menor. A tensão desta forma de onda não é crítica para a eficiência do motor. Cálculos e testes de comparação em motores assíncronos de capacidade média mostraram que sua corrente efetiva de carga total aumenta em aproximadamente 4% em relação ao valor fundamental. Se o efeito de pele é ignorado, a perda de cobre do motor é proporcional ao quadrado da corrente efetiva total, e a perda de cobre harmônico é de 8% da perda fundamental. Considerando que a resistência do rotor pode ser aumentada em média três vezes devido ao efeito da pele, a perda de cobre harmônico do motor deve ser de 24% da perda fundamental. Se a perda de cobre for responsável por 50% da perda total do motor, a perda de cobre harmônico aumentará a perda de todo o motor em 12%. O aumento na perda de ferro é difícil de calcular porque é afetado pela estrutura do motor e pelo material magnético usado.
Se os componentes harmônicos mais altos na forma de onda da tensão do estator forem relativamente baixos, como na onda de 6 etapas, o aumento da perda de ferro harmônico não excederá 10%. Se a perda de ferro e a perda parasita são responsáveis por 40% da perda total do motor, a perda harmônica é responsável por apenas 4% da perda total do motor. A perda de atrito e a perda de vento não são afetadas, portanto, a perda total do motor aumenta em menos de 20%. Se a eficiência do motor for de 90% a uma fonte de alimentação sinusoidal de 50 Hz, a eficiência do motor é reduzida apenas de 1% a 2% devido à presença de harmônicos. Se o componente harmônico da forma de onda de tensão aplicada for significativamente maior que o componente harmônico da onda de 6 etapas, a perda harmônica do motor aumentará muito e poderá ser maior que a perda fundamental. No caso de uma fonte de alimentação de ondas de 6 passos, um motor de relutância de baixa vazão pode absorver uma corrente harmônica grande, reduzindo assim a eficiência do motor em 5% ou mais. Neste caso, para operar satisfatoriamente, um inversor de onda de 12 passos ou um enrolamento de estator de seis fases é usado. A corrente harmônica e as perdas harmônicas do motor são virtualmente independentes da carga, portanto, a perda de harmônicos de tempo pode realmente ser determinada por comparação entre um suprimento senoidal e um suprimento não sinusoidal sob condições sem carga. Isso é usado para determinar a faixa aproximada de degradação da eficiência do motor para um determinado tipo ou estrutura.
