Perbedaan antara motor frekuensi variabel dan motor frekuensi daya

Perbedaan antara motor frekuensi variabel dan motor frekuensi daya

Pertama, motor asynchronous biasa dirancang sesuai dengan frekuensi konstan dan tegangan konstan, dan tidak mungkin untuk sepenuhnya beradaptasi dengan persyaratan pengaturan kecepatan konversi frekuensi.

Pengaruh inverter pada motor

1, efisiensi motor dan masalah kenaikan suhu

Terlepas dari bentuk konverter frekuensi, berbagai tingkat tegangan dan arus harmonik dihasilkan selama operasi, sehingga motor beroperasi di bawah tegangan dan arus non-sinusoidal. Menolak pengenalan data, mengambil inverter jenis PWM sinusoidal yang umum digunakan saat ini sebagai contoh, harmonik yang lebih rendah pada dasarnya nol, dan komponen harmonik yang lebih tinggi tersisa yang sekitar dua kali lebih besar sebagai frekuensi pembawa adalah: 2u + 1 (u Untuk rasio modulasi). Harmonik yang lebih tinggi menyebabkan peningkatan kehilangan tembaga stator, konsumsi rotor tembaga (aluminium), kehilangan besi dan kerugian tambahan, terutama konsumsi rotor tembaga (aluminium). Karena motor asinkron berputar pada kecepatan sinkron yang mendekati frekuensi fundamental, tegangan harmonik orde tinggi akan menyebabkan kerugian rotor besar setelah memotong rotor dengan slip besar. Selain itu, konsumsi tembaga tambahan karena efek kulit perlu dipertimbangkan. Kerugian ini akan menyebabkan motor menghasilkan panas ekstra, mengurangi efisiensi, dan mengurangi daya output. Misalnya, jika motor asinkron tiga fase biasa dioperasikan di bawah output catu daya non-sinusoidal dari inverter, kenaikan suhu umumnya akan meningkat sebesar 10% -20%.

2, masalah kekuatan isolasi motor

Saat ini, banyak inverter kecil dan menengah menggunakan kontrol PWM. Frekuensi pembawanya sekitar beberapa ribu hingga sepuluh kilohertz, yang membuat stator berliku dari motor untuk menahan laju kenaikan tegangan tinggi, yang setara dengan menerapkan tegangan kejut yang curam ke motor, sehingga insulasi antar-putaran motor lebih tahan. Tes kasar. Selain itu, tegangan lonjakan chopper persegi panjang yang dihasilkan oleh inverter PWM ditumpangkan pada tegangan operasi motor, yang menimbulkan ancaman terhadap insulasi motor ke tanah, dan insulasi tanah akan mempercepat penuaan di bawah dampak berulang tinggi voltase.

3. Suara elektromagnetik yang harmonis dan getaran

Ketika motor asinkron biasa ditenagai oleh inverter, getaran dan kebisingan yang disebabkan oleh elektromagnetik, mekanik, ventilasi dan faktor lain akan menjadi lebih rumit. Setiap kali harmonik yang terkandung dalam catu daya frekuensi variabel mengganggu harmonik spasial yang melekat pada bagian elektromagnetik motor untuk membentuk berbagai gaya tarik elektromagnetik. Ketika frekuensi gelombang gaya elektromagnetik bertepatan dengan atau dekat dengan frekuensi getaran alami dari tubuh motor, fenomena resonansi terjadi, sehingga meningkatkan kebisingan. Karena rentang frekuensi operasi motor luas dan kisaran kecepatan rotasi besar, frekuensi berbagai gelombang gaya elektromagnetik sulit untuk menghindari frekuensi getaran alami setiap komponen motor.

4. Kemampuan motor untuk beradaptasi dengan sering mulai dan pengereman

Karena inverter dihidupkan, motor dapat dimulai tanpa arus inrush pada frekuensi dan tegangan yang sangat rendah, dan dapat dengan cepat mengerem dengan berbagai metode pengereman yang disediakan oleh inverter, untuk mencapai start dan pengereman yang sering. Kondisi diciptakan, sehingga sistem mekanik dan sistem elektromagnetik motor berada di bawah aksi kekuatan alternatif siklik, yang membawa kelelahan dan mempercepat masalah penuaan ke struktur mekanik dan struktur isolasi.

5, masalah pendinginan dengan kecepatan rendah

Pertama-tama, impedansi motor asynchronous tidak ideal. Ketika frekuensi daya lebih rendah, kerugian yang disebabkan oleh harmonik yang lebih tinggi dalam catu daya lebih besar. Kedua, ketika motor asinkron normal berkurang dalam kecepatan, volume udara pendingin sebanding dengan kubus kecepatan rotasi, yang menyebabkan kondisi pendinginan motor berkecepatan rendah memburuk, dan suhu naik tajam meningkat, sehingga sulit untuk mencapai output torsi konstan.

Kedua, karakteristik motor frekuensi variabel

1, desain elektromagnetik

Untuk motor asynchronous biasa, parameter kinerja utama yang dipertimbangkan dalam desain ulang adalah kemampuan overload, kinerja awal, efisiensi, dan faktor daya. Motor frekuensi variabel, karena rasio slip kritis berbanding terbalik dengan frekuensi catu daya, dapat langsung dimulai ketika tingkat slip kritis mendekati 1. Oleh karena itu, kemampuan overload dan kinerja awal tidak perlu terlalu banyak dipertimbangkan. , dan masalah utama yang harus dipecahkan adalah bagaimana memperbaiki pasangan motor. Kemampuan untuk beradaptasi dengan pasokan listrik non-sinusoidal. Metode ini umumnya sebagai berikut:

1) Kurangi stator dan resistansi rotor sebanyak mungkin. Mengurangi hambatan stator untuk mengurangi kehilangan tembaga dari gelombang fundamental untuk mengimbangi peningkatan konsumsi tembaga yang disebabkan oleh harmonik yang lebih tinggi

2) Untuk menekan harmonisa yang lebih tinggi dalam arus, perlu untuk meningkatkan induktansi motor secara tepat. Namun, hambatan kebocoran rotor slot besar, dan efek kulit juga besar, dan konsumsi tembaga harmonik tingkat tinggi juga meningkat. Oleh karena itu, ukuran hambatan bocor motor harus memperhitungkan kewajaran pencocokan impedansi dalam seluruh rentang kecepatan.

3) Sirkit magnetik utama dari motor frekuensi variabel umumnya dirancang untuk tidak jenuh. Salah satunya adalah mempertimbangkan harmonisa yang lebih tinggi untuk memperdalam kejenuhan sirkuit magnetik, dan yang lainnya adalah meningkatkan tegangan output inverter untuk meningkatkan output torsi pada frekuensi rendah.

2, desain struktural

Ketika merancang struktur lagi, itu terutama mempertimbangkan pengaruh karakteristik catu daya non-sinusoidal pada struktur isolasi, getaran dan mode pendinginan kebisingan dari motor frekuensi variabel. Umumnya perhatikan masalah berikut:

1) Isolasi kelas, umumnya F grade atau lebih tinggi, untuk memperkuat kekuatan isolasi tanah dan isolasi kumparan, terutama kemampuan isolasi untuk menahan tegangan tumbukan.

2) Untuk getaran dan kebisingan motor, kekakuan komponen motor dan keseluruhan harus dipertimbangkan sepenuhnya, dan frekuensi alami harus ditingkatkan sebanyak mungkin untuk menghindari resonansi dengan setiap gelombang gaya. 3) Metode pendinginan: Umumnya, pendinginan udara paksa diadopsi, yaitu kipas pendingin motor utama digerakkan oleh motor independen.

4) Langkah-langkah untuk mencegah arus poros. Untuk bantalan dengan kapasitas melebihi 160 kW, tindakan insulasi bantalan harus diadopsi. Terutama karena asimetri sirkuit magnetik, arus poros juga dihasilkan. Ketika arus yang dihasilkan oleh komponen frekuensi tinggi lainnya bekerja bersama-sama, arus poros akan sangat meningkat, yang mengakibatkan kerusakan bantalan, sehingga langkah-langkah isolasi umumnya diambil.

5) Untuk motor frekuensi variabel daya konstan, ketika kecepatan melebihi 3000 / menit, gemuk tahan suhu tinggi khusus harus digunakan untuk mengkompensasi kenaikan suhu bantalan.

Motor frekuensi variabel dapat dioperasikan untuk waktu yang lama dalam kisaran 0,1 HZ - 130 HZ. Motor biasa dapat digunakan dalam:

2-pole operasi jangka panjang dalam kisaran 20--65hz.

4 kutub untuk operasi jangka panjang dalam kisaran 25--75hz.

6 kutub untuk operasi jangka panjang dalam kisaran 30--85hz.

Operasi jangka panjang 8-kutub dalam kisaran 35-100hz.