Технічні проблеми двигуна, що живиться від джерела живлення змінної частоти

Основна відмінність між двигуном, що працює за допомогою джерела живлення частоти, і двигуном, що працює за допомогою синусої хвилі частоти живлення, полягає в тому, що, з одного боку, він працює в широкому діапазоні частот від низької частоти до високої частоти, а з іншого боку, форма живлення не синсусоїдна. Через аналіз серії Fourier форми хвилі напруги, форма хвилі живлення містить більше 2N гармоніків на додаток до основного хвильового компонента (контрольна хвиля) (кількість хвиль модуляції, що містяться в кожній половині контрольної хвилі, дорівнює n). Коли перетворювач змінного струму SPWM виводить живлення і застосовує його до двигуна, форма струму на двигуні з'являється як синусоїди зі накладеними гармоніками. Гармонічний струм генерує пульсуючий компонент магнітного потоку в магнітному ланцюзі асинхронного двигуна, а пульсуючий компонент магнітного потоку накладається на основний магнітний потік, так що основний магнітний потік містить пульсуючий компонент магнітного потоку. Пульсуючий компонент магнітного потоку також робить магнітний ланцюг, як правило, насичений, що має наступний вплив на роботу двигуна:

1. Генерується магнітний потік

Втрати збільшуються, а ефективність знижується. Оскільки вихід живлення змінної частоти містить велику кількість гармоніків високого порядку, ці гармоніки призведуть до відповідного споживання міді та заліза, знижуючи ефективність роботи. Навіть технологія ширини синусоїдальної імпульсу SPWM, яка широко використовується в даний час, лише гальмує низькі гармоніки і зменшує пульсуючий крутний момент мотора, тим самим розширюючи стабільний діапазон роботи двигуна на низькій швидкості. І більш високі гармоніки не тільки не зменшилися, але й збільшувались. Загалом, порівняно з джерелом живлення частоти живлення, ефективність знижується на 1% до 3%, а коефіцієнт потужності знижується на 4% до 10%, тому гармонічна втрата двигуна під джерелом живлення частоти є великою проблемою.

б) генерувати електромагнітну вібрацію та шум. Завдяки існуванню серії гармоніків високого порядку також буде створена електромагнітна вібрація та шум. Як зменшити вібрацію та шум - це вже проблема для моторів, що працюють на синусі. Для двигуна, що працює від інвертора, проблема стає складнішою через несинусоїдальну природу живлення.

c) Низький час частотного пульсуючого моменту відбувається з низькою швидкістю. Гармонічна магнітомотивна сила та синтез гармонічного струму ротора, що призводить до постійного гармонічного електромагнітного крутного моменту та чергування гармонічного електромагнітного крутного моменту, чергуючий гармонічний електромагнітний крутний момент зробить пульсацію моторів, таким чином впливаючи на низьку швидкість роботи. Навіть якщо використовується режим модуляції SPWM, порівняно з джерелом живлення живлення синусового джерела, все одно буде певна ступінь гармоніків низького порядку, що призведе до пульсуючого крутного моменту з низькою швидкістю і вплине на стабільну роботу двигуна на низькій швидкості.

2. Генерує імпульсну напругу та осьову напругу (струм) до ізоляції

а) Напруга перенапруги відбувається. Коли двигун працює, нанесена напруга часто накладається на напругу перенапруження, що утворюється при потягу компонентів на пристрої перетворення частоти, а іноді напруга перенапруження висока, що призводить до повторного електричного удару до котушки та пошкодження ізоляції.

б) генерувати осьову напругу та осьовий струм. Генерація напруги вала в основному пов'язана з існуванням дисбалансу магнітного ланцюга та феноменом електростатичного індукції, що не є серйозним у звичайних двигунах, але він є більш помітним у двигунах, що працюють на змінній частоті живлення. Якщо напруга вала занадто висока, стан змащування нафтової плівки між валом та підшипником буде пошкоджений, а термін служби підшипника буде скорочено.

c) Розсіювання тепла впливає на ефект розсіювання тепла при бігу з низькою швидкістю. Завдяки великому діапазоні регуляції швидкості змінної частотної частоти, він часто працює з низькою швидкістю з низькою частотою. У цей час, оскільки швидкість дуже низька, охолоджуюче повітря, що забезпечується методом охолодження самодородження, який використовується звичайним двигуном, є недостатнім, і ефект розсіювання тепла зменшується, і необхідно використовувати незалежне охолодження вентилятора.

Механічний вплив схильний до резонансу, як правило, будь -який механічний пристрій вироблятиме резонансне явище. Однак двигун, що працює на постійній частоті потужності та швидкості, повинен уникати резонансу з механічною природною частотою електричної частотної реакції 50 Гц. Коли двигун працює при перетворенні частоти, робоча частота має широкий діапазон, і кожен компонент має власну природну частоту, що легко зробити його резонанс на певній частоті.

 


Час посади: 25 лютого-2025