Análisis del mecanismo del voltaje del eje del motor de frecuencia variable y la corriente del eje

- Dec 13, 2018-

Análisis del mecanismo del voltaje del eje del motor de frecuencia variable y la corriente del eje

Cuando el motor es accionado por una fuente de alimentación de onda sinusoidal, la tensión del eje es generada por el enlace de flujo alterno del eje del motor. Estos enlaces de flujo son causados por el desequilibrio del flujo magnético causado por las ranuras del rotor y el estator, la conexión entre las piezas del núcleo separadas, las propiedades de orientación del material magnético y el desequilibrio de la fuente de alimentación [1]. En la década de 1990, cuando se utilizó el inversor PWM con IGBT como dispositivo de alimentación como fuente de alimentación del motor, el problema de la corriente del eje del motor era más grave y el mecanismo de generación era completamente diferente del de la fuente de alimentación de onda sinusoidal. La literatura [1] señaló que un inversor IGBT con una frecuencia portadora alta (por ejemplo, por encima de 10 kHz) hace que el rodamiento del motor se dañe más rápido que el inversor con una frecuencia portadora baja. Busse analizó la relación entre la generación de corriente del rodamiento y la densidad de la corriente del rodamiento y el daño del rodamiento en detalle [2], y estableció el modelo del circuito de la corriente del rodamiento en la unidad PWM, pero el modelo no reflejó la corriente del rodamiento y el inversor. La relación entre las frecuencias de conmutación. Para analizar el mecanismo de generación del voltaje del eje del motor y la corriente del eje cuando se controla el voltaje de pulso PWM de alta frecuencia, este documento analiza la condición y la forma de la generación de corriente del eje según el modelo de voltaje del eje y el circuito de corriente del eje, y el voltaje de salida del inversor. Los cambios de voltaje característicos y la presencia o ausencia de sobretensión en el extremo del motor, a través del análisis de simulación, se obtienen el voltaje del eje y la forma de onda de la corriente del rodamiento en diferentes condiciones.

Al suprimir la corriente de los cojinetes, el método dado en [1] utiliza un filtro de onda sinusoidal para convertir el voltaje PWM en un voltaje de onda sinusoidal, de modo que el motor funciona en un estado de fuente de alimentación sinusoidal, pero el método tiene una gran inductancia y dinámica lenta. respuesta. Al mismo tiempo, la caída de voltaje en el inductor y el consumo de energía aumentan. En este documento, se conecta un pequeño inductor a la salida del inversor y se complementa con una red de absorción RC, que puede suprimir efectivamente la corriente del eje generada por el inversor PWM.

2 modo común de voltaje y voltaje del eje

En general, se cree que el desequilibrio del circuito magnético, el efecto unipolar y la corriente capacitiva son las razones principales para generar la tensión del eje en el motor [3]. En los motores normales alimentados por la red eléctrica, las personas generalmente prestan más atención a la influencia del desequilibrio del circuito magnético. Sin embargo, en el motor alimentado por inversor, la tensión del eje se genera principalmente por el desequilibrio de tensión, es decir, el componente de secuencia cero de la tensión de la fuente de alimentación. Debido al desequilibrio de circuito, componente, conexión y impedancia de bucle, la tensión de alimentación producirá inevitablemente cero deriva, lo que producirá una corriente de secuencia cero en el sistema, y el rodamiento formará parte del bucle de secuencia cero del motor. Cuando se acciona la fuente de alimentación de onda sinusoidal, se sabe mediante el cálculo que = 0. Bajo el controlador de inversor PWM, el valor depende del estado del interruptor del inversor, y el período de cambio es consistente con la frecuencia de la portadora del inversor. De hecho, es solo una forma de voltaje de modo común. Debido al acoplamiento electrostático, hay condensadores distribuidos de diferentes tamaños entre las distintas partes del motor, formando así un bucle de secuencia cero del motor. De acuerdo con la teoría de la línea de transmisión, un circuito de parámetros distribuidos puede ser reemplazado por un modelo de red π de parámetro agrupado equivalente con la misma relación entrada-salida.

Modelo de 3 rodamientos y generación de corriente de rodamientos.

Debido a la presencia de la capacitancia distribuida y la excitación de la tensión de entrada del pulso de alta frecuencia, se forma una tensión de modo común acoplado en el eje del motor. De hecho, el aspecto de la tensión del eje no solo está relacionado con los dos factores anteriores, sino también directamente relacionado con la estructura del rodamiento. Los extremos delantero y trasero del rotor están soportados por un cojinete, y su estructura se muestra en la Figura 3.

4.1 Cambiar el tiempo de subida tr

4.2 Cambio de parámetros de acoplamiento y parámetros de rodamiento

5 metodos de inhibicion


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