Galvenā atšķirība starp motoru, ko darbina frekvences pārveidošanas barošanas avots, un motoru, ko darbina jaudas frekvences sinusoidāls vilnis, ir tā, ka, no vienas puses, tas darbojas plašā frekvenču diapazonā no zemas frekvences līdz augstai frekvencei, un, no otras puses, jaudas viļņa forma nav sinusoidāla. Veicot sprieguma viļņa formas Furjē rindu analīzi, barošanas avota viļņa forma satur vairāk nekā 2N harmoniku papildus pamatviļņa komponentei (vadības vilnim) (modulācijas viļņu skaits katrā vadības viļņa pusē ir N). Kad SPWM maiņstrāvas pārveidotājs izvada jaudu un pievada to motoram, strāvas viļņa forma uz motora parādīsies kā sinusoidāls vilnis ar uzliktām harmonikām. Harmoniskā strāva ģenerēs pulsējošu magnētiskās plūsmas komponenti asinhronā motora magnētiskajā ķēdē, un pulsējošā magnētiskās plūsmas komponente ir uzlikta uz galveno magnētisko plūsmu, tāpēc galvenā magnētiskā plūsma satur pulsējošu magnētiskās plūsmas komponenti. Pulsējošā magnētiskās plūsmas komponente arī liek magnētiskajai ķēdei piesātināties, kas ietekmē motora darbību šādi:
1. Tiek ģenerēta pulsējoša magnētiskā plūsma
Zudumi palielinās un efektivitāte samazinās. Tā kā mainīgas frekvences barošanas avota izejā ir liels skaits augstas kārtas harmoniku, šīs harmonikas radīs atbilstošu vara un dzelzs patēriņu, samazinot darbības efektivitāti. Pat SPWM sinusoidālā impulsa platuma tehnoloģija, kas pašlaik tiek plaši izmantota, tikai nomāc zemās harmonikas un samazina motora pulsējošo griezes momentu, tādējādi paplašinot motora stabilās darbības diapazonu pie maza ātruma. Augstākās harmonikas ne tikai nesamazinās, bet gan palielinās. Kopumā, salīdzinot ar jaudas frekvences sinusoidālo barošanas avotu, efektivitāte samazinās par 1–3%, un jaudas koeficients samazinās par 4–10%, tāpēc motora harmonisko zudumi frekvences pārveidošanas barošanas avotā ir liela problēma.
b) Ģenerēt elektromagnētisko vibrāciju un troksni. Augstas kārtas harmoniku sērijas esamības dēļ tiks ģenerēta arī elektromagnētiskā vibrācija un troksnis. Vibrācijas un trokšņa samazināšana jau ir problēma sinusoidāli darbināmiem motoriem. Ar invertora palīdzību darbināmam motoram problēma kļūst sarežģītāka barošanas avota nesinusoidālā rakstura dēļ.
c) Pie maza ātruma rodas zemfrekvences pulsējošs griezes moments. Harmoniskā magnetodzinējspēka un rotora harmoniskās strāvas sintēze rada pastāvīgu harmonisku elektromagnētisko griezes momentu un maiņstrāvas harmonisku elektromagnētisko griezes momentu. Maiņstrāvas harmoniskais elektromagnētiskais griezes moments rada motora pulsāciju, tādējādi ietekmējot stabilu darbību pie maza ātruma. Pat ja tiek izmantots SPWM modulācijas režīms, salīdzinot ar jaudas frekvences sinusoīda barošanas avotu, joprojām pastāv zināma pakāpe zemas kārtas harmoniku, kas pie maza ātruma radīs pulsējošu griezes momentu un ietekmēs motora stabilu darbību pie maza ātruma.
2. Ģenerēt impulsa spriegumu un aksiālo spriegumu (strāvu) izolācijai
a) Rodas pārspriegums. Kad motors darbojas, pielietotais spriegums bieži pārklājas ar pārspriegumu, kas rodas, komutējot frekvences pārveidotāja ierīces komponentus, un dažreiz pārspriegums ir augsts, kā rezultātā spolei rodas atkārtots elektriskās strāvas trieciens un tiek bojāta izolācija.
b) Aksiālā sprieguma un aksiālās strāvas ģenerēšana. Vārpstas sprieguma ģenerēšana galvenokārt notiek magnētiskās ķēdes nelīdzsvarotības un elektrostatiskās indukcijas parādības dēļ, kas parastajos motoros nav nopietna problēma, bet ir izteiktāka motoros, ko darbina mainīgas frekvences barošanas avots. Ja vārpstas spriegums ir pārāk augsts, eļļas plēves eļļošanas stāvoklis starp vārpstu un gultni tiks bojāts, un gultņa kalpošanas laiks tiks saīsināts.
c) Siltuma izkliede ietekmē siltuma izkliedes efektu, darbojoties ar mazu ātrumu. Mainīgas frekvences motora lielā ātruma regulēšanas diapazona dēļ tas bieži darbojas ar mazu ātrumu un zemu frekvenci. Šajā laikā, tā kā ātrums ir ļoti zems, parastā motora izmantotās pašventilatora dzesēšanas metodes nodrošinātais dzesēšanas gaiss ir nepietiekams, un siltuma izkliedes efekts ir samazināts, un ir jāizmanto neatkarīga ventilatora dzesēšana.
Mehāniska iedarbība ir pakļauta rezonansei, un parasti jebkura mehāniska ierīce rada rezonanses parādību. Tomēr motoram, kas darbojas ar nemainīgu jaudas frekvenci un ātrumu, jāizvairās no rezonanses ar mehānisko dabisko frekvenci, kuras elektriskā frekvences reakcija ir 50 Hz. Kad motors darbojas ar frekvences pārveidotāju, darba frekvencei ir plašs diapazons, un katrai sastāvdaļai ir sava dabiskā frekvence, tāpēc to ir viegli panākt, lai tā rezonētu noteiktā frekvencē.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 25. februāris