Motora tehniskās problēmas, kuras darbina ar mainīgu frekvences barošanas avotu

Galvenā atšķirība starp motoru, ko darbina ar frekvences pārveidošanas barošanas avotu un motoru, kas darbināts ar jaudas frekvences sinusoīdu vilni, ir tā, ka, no vienas puses, tā darbojas plašā frekvences diapazonā no zemas frekvences līdz augstfrekvencei, un, no otras puses, jaudas viļņu forma nav sinusoidāla. Veicot Furjē virknes analīzi par sprieguma viļņu formu, barošanas avota viļņu forma papildus pamata viļņa komponentam (vadības vilnis) satur vairāk nekā 2N harmoniku (modulācijas viļņu skaits, kas atrodas katrā vadības viļņa pusē, ir n). Kad SPWM maiņstrāvas pārveidotājs izvada jaudu un pielieto to motoram, strāvas viļņu forma uz motora parādīsies kā sinusoidāls vilnis ar uzliktām harmonikām. Harmoniskā strāva ģenerēs pulsējošu magnētiskās plūsmas komponentu asinhronā motora magnētiskajā ķēdē, un pulsējošā magnētiskā plūsmas komponents ir uzlikts uz galvenās magnētiskās plūsmas, lai galvenā magnētiskā plūsma saturētu pulsējošu magnētiskās plūsmas komponentu. Pulsējošā magnētiskā plūsmas komponents arī padara magnētisko ķēdi, kas mēdz būt piesātināta, kurai ir šāda ietekme uz motora darbību:

1. tiek ģenerēta magnētiskā plūsma

Zaudējumi palielinās un efektivitāte samazinās. Tā kā mainīgās frekvences barošanas avota izvade satur lielu skaitu augstas kārtas harmoniku, šīs harmonikas radīs atbilstošo vara un dzelzs patēriņu, samazinot darbības efektivitāti. Pat SPWM sinusoidālā impulsa platuma tehnoloģija, kas šobrīd tiek plaši izmantota, kavē tikai zemas harmonikas un samazina motora pulsējošo griezes momentu, tādējādi paplašinot motora stabilu darbības diapazonu ar nelielu ātrumu. Un augstākas harmonikas ne tikai nesamazinājās, bet arī palielinājās. Kopumā, salīdzinot ar jaudas frekvences sinusa barošanas avotu, efektivitāte tiek samazināta par 1% līdz 3%, un jaudas koeficients tiek samazināts par 4% līdz 10%, tāpēc motora harmoniskais zudums ar frekvences konvertācijas barošanas avotu ir liela problēma.

b) ģenerēt elektromagnētisko vibrāciju un troksni. Sakarā ar virkni augstas kārtas harmoniku, tiks ģenerēta arī elektromagnētiskā vibrācija un troksnis. Kā samazināt vibrāciju un troksni, jau ir problēma ar sinusā viļņu motoriem. Motorim, kuru darbina invertors, problēma kļūst sarežģītāka, pateicoties barošanas avota neinusoidālajam rakstam.

c) Zemas frekvences pulsējošs griezes moments rodas ar nelielu ātrumu. Harmoniskā magnetomotīvā spēka un rotora harmoniskās strāvas sintēze, kā rezultātā rodas pastāvīgs harmonisks elektromagnētiskais griezes moments un mainīgs harmoniskais elektromagnētiskais griezes moments, mainīgs harmoniskais elektromagnētiskais griezes moments padarīs motora pulsāciju, tādējādi ietekmējot zemu ātrumu stabilu darbību. Pat ja tiek izmantots SPWM modulācijas režīms, salīdzinot ar jaudas frekvences sinusa barošanas avotu, joprojām būs noteikta zemas kārtas harmoniku pakāpe, kas radīs pulsējošu griezes momentu mazā ātrumā un ietekmēs motora stabilu darbību ar nelielu ātrumu.

2.Pārveidot impulsa spriegumu un aksiālo spriegumu (strāvu) uz izolāciju

a) rodas pārsprieguma spriegums. Kad motors darbojas, pielietotais spriegums bieži tiek uzlikts ar pārsprieguma spriegumu, kas ģenerēts, kad frekvences konvertēšanas ierīces komponenti tiek komutēti, un dažreiz pārsprieguma spriegums ir augsts, kā rezultātā tiek atkārtots spoles elektriskais trieciens un izolācijas bojājums.

b) Ģenerēt aksiālo spriegumu un aksiālo strāvu. Vārpstas sprieguma ģenerēšana galvenokārt ir saistīta ar magnētiskās ķēdes nelīdzsvarotības un elektrostatiskās indukcijas parādības esamību, kas nav nopietna parastajos motoros, bet tas ir daudz pamanāmāks motoros, kas darbina mainīgu frekvences barošanas avotu. Ja vārpstas spriegums ir pārāk augsts, eļļas plēves eļļošanas stāvoklis starp vārpstu un gultni tiks sabojāts, un gultņa kalpošanas laiks tiks saīsināts.

c) siltuma izkliede ietekmē siltuma izkliedes efektu, darbojoties ar nelielu ātrumu. Liela ātruma regulēšanas diapazona mainīgās frekvences motora diapazonā tas bieži darbojas ar mazu ātrumu ar zemu frekvenci. Šajā laikā, tā kā ātrums ir ļoti zems, parastā motora izmantotā dzesēšanas dzesēšanas metode, ko nodrošina dzesēšanas gaiss, ir nepietiekams, un siltuma izkliedes efekts ir samazināts un jāizmanto neatkarīga ventilatora dzesēšana.

Mehāniskā ietekme ir pakļauta rezonansei kopumā jebkura mehāniska ierīce radīs rezonanses parādību. Tomēr motoram, kas darbojas ar nemainīgu jaudas frekvenci un ātrumu, vajadzētu izvairīties no rezonanses ar 50Hz elektriskās frekvences reakcijas mehānisko dabisko frekvenci. Kad motors darbojas ar frekvences konvertēšanu, darbības frekvencei ir plašs diapazons, un katram komponentam ir sava dabiskā frekvence, kas ir viegli panākt, lai tas rezonētu noteiktā frekvencē.

 


Pasta laiks: 20.-2025. Februāris