La diferencia entre el motor de frecuencia variable y el motor de frecuencia de potencia.

- Dec 05, 2018-

La diferencia entre el motor de frecuencia variable y el motor de frecuencia de potencia.

Primero, los motores asíncronos ordinarios están diseñados de acuerdo con una frecuencia constante y un voltaje constante, y es imposible adaptarse completamente a los requisitos de la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia.

La influencia del inversor en el motor.

1, la eficiencia del motor y el problema del aumento de temperatura.

Independientemente de la forma del convertidor de frecuencia, durante el funcionamiento se generan diferentes niveles de voltaje armónico y corriente, de modo que el motor funciona bajo voltaje y corriente no sinusoidales. Rechazando la introducción de datos, tomando como ejemplo el inversor sinusoidal tipo PWM comúnmente utilizado en la actualidad, los armónicos inferiores son básicamente cero, y los componentes armónicos superiores restantes, que son aproximadamente el doble de la frecuencia de la portadora son: 2u + 1 (u Para la relación de modulación). Los armónicos más altos causan un aumento en la pérdida de cobre del estator, el consumo de cobre del rotor (aluminio), la pérdida de hierro y las pérdidas adicionales, especialmente el consumo de cobre (aluminio) del rotor. Como el motor asíncrono gira a una velocidad síncrona cercana a la frecuencia fundamental, la tensión armónica de alto orden causará una gran pérdida del rotor después de cortar la barra del rotor con un gran deslizamiento. Además, debe considerarse el consumo adicional de cobre debido al efecto de la piel. Estas pérdidas harán que el motor genere calor adicional, reduzca la eficiencia y reduzca la potencia de salida. Por ejemplo, si el motor asíncrono trifásico ordinario funciona bajo la salida de la fuente de alimentación no sinusoidal del inversor, el aumento de temperatura generalmente aumentará en un 10% -20%.

2, problema de resistencia de aislamiento del motor

En la actualidad, muchos inversores pequeños y medianos utilizan el control PWM. Su frecuencia de portadora es de varios miles a diez kilohercios, lo que hace que el devanado del estátor del motor para soportar una alta tasa de aumento de voltaje, que es equivalente a aplicar una fuerte tensión de choque al motor, de modo que el aislamiento entre vueltas del motor Es más resistente. Una dura prueba. Además, la sobretensión del interruptor rectangular generada por el inversor PWM se superpone a la tensión de funcionamiento del motor, lo que representa una amenaza para el aislamiento del motor a la tierra, y el aislamiento de la tierra acelerará el envejecimiento bajo el impacto repetido de alta voltaje.

3. Ruido electromagnético armónico y vibración.

Cuando el motor asíncrono ordinario es alimentado por el inversor, la vibración y el ruido causados por factores electromagnéticos, mecánicos, de ventilación y otros se volverán más complicados. Cada vez que el armónico contenido en la fuente de alimentación de frecuencia variable interfiere con los armónicos espaciales inherentes de la parte electromagnética del motor para formar varias fuerzas excitadoras electromagnéticas. Cuando la frecuencia de la onda de fuerza electromagnética coincide o está cerca de la frecuencia de vibración natural del cuerpo del motor, se produce un fenómeno de resonancia, lo que aumenta el ruido. Dado que el rango de frecuencia de operación del motor es amplio y el rango de la velocidad de rotación es grande, las frecuencias de varias ondas de fuerza electromagnética son difíciles de evitar la frecuencia de vibración natural de cada componente del motor.

4. La capacidad del motor para adaptarse al arranque y frenado frecuentes.

Dado que el inversor recibe alimentación, el motor puede arrancar sin corriente de arranque a muy baja frecuencia y voltaje, y puede frenarse rápidamente mediante varios métodos de frenado provistos por el inversor para lograr un arranque y frenado frecuentes. Las condiciones se crean, de modo que el sistema mecánico y el sistema electromagnético del motor están bajo la acción de una fuerza alterna cíclica, lo que ocasiona problemas de fatiga y envejecimiento acelerado a la estructura mecánica y la estructura aislante.

5, problemas de enfriamiento a baja velocidad

En primer lugar, la impedancia del motor asíncrono no es la ideal. Cuando la frecuencia de alimentación es menor, la pérdida causada por los armónicos más altos en la fuente de alimentación es mayor. En segundo lugar, cuando se reduce la velocidad del motor asíncrono normal, el volumen de aire de enfriamiento es proporcional al cubo de la velocidad de rotación, lo que hace que la condición de enfriamiento del motor a baja velocidad se deteriore, y el aumento de la temperatura aumenta bruscamente, lo que dificulta para lograr una salida de par constante.

En segundo lugar, las características del motor de frecuencia variable.

1, diseño electromagnético

Para los motores asíncronos ordinarios, los principales parámetros de rendimiento considerados en el rediseño son la capacidad de sobrecarga, el rendimiento de arranque, la eficiencia y el factor de potencia. El motor de frecuencia variable, debido a que la relación de deslizamiento crítico es inversamente proporcional a la frecuencia de la fuente de alimentación, puede iniciarse directamente cuando la tasa de deslizamiento crítico es cercana a 1. Por lo tanto, la capacidad de sobrecarga y el rendimiento de arranque no necesitan considerarse demasiado , y el problema clave a resolver es cómo mejorar el par motor. La capacidad de adaptarse a fuentes de alimentación no sinusoidales. El método es generalmente como sigue:

1) Reduzca la resistencia del estator y del rotor tanto como sea posible. Reducir la resistencia del estator para reducir la pérdida de cobre de la onda fundamental para compensar el aumento del consumo de cobre causado por armónicos más altos.

2) Para suprimir los armónicos más altos en la corriente, es necesario aumentar apropiadamente la inductancia del motor. Sin embargo, la resistencia a la fuga de la ranura del rotor es grande, y el efecto de la piel también es grande, y también aumenta el consumo de cobre armónico de alto orden. Por lo tanto, el tamaño de la resistencia de fuga del motor debe tener en cuenta la razonabilidad de la igualación de impedancia dentro de todo el rango de velocidad.

3) El circuito magnético principal del motor de frecuencia variable generalmente está diseñado para ser insaturado. Uno es considerar los armónicos más altos para profundizar la saturación del circuito magnético, y el otro es aumentar la tensión de salida del inversor para aumentar el par de salida a bajas frecuencias.

2, diseño estructural

Cuando se diseña la estructura nuevamente, se considera principalmente la influencia de las características de la fuente de alimentación no sinusoidal en la estructura de aislamiento, la vibración y el modo de enfriamiento de ruido del motor de frecuencia variable. En general, preste atención a los siguientes problemas:

1) Grado de aislamiento, generalmente grado F o superior, para reforzar la resistencia del aislamiento del suelo y el aislamiento de la bobina, especialmente la capacidad del aislamiento para resistir la tensión de impacto.

2) Para la vibración y el ruido del motor, se debe considerar completamente la rigidez del componente del motor y el conjunto, y se debe aumentar la frecuencia natural tanto como sea posible para evitar la resonancia con cada onda de fuerza. 3) Método de enfriamiento: Generalmente, se adopta el enfriamiento por aire forzado, es decir, el ventilador de enfriamiento del motor principal es impulsado por un motor independiente.

4) Medidas para evitar la corriente del eje. Para rodamientos con una capacidad superior a 160 kW, deben adoptarse medidas de aislamiento de rodamientos. Principalmente debido a la asimetría del circuito magnético, también se genera la corriente del eje. Cuando las corrientes generadas por otros componentes de alta frecuencia trabajan juntas, la corriente del eje aumentará considerablemente, lo que provocará daños en los rodamientos, por lo que generalmente se toman medidas de aislamiento.

5) Para el motor de frecuencia variable de potencia constante, cuando la velocidad exceda los 3000 / min, se debe usar grasa especial resistente a altas temperaturas para compensar el aumento de temperatura del rodamiento.

El motor de frecuencia variable puede funcionar durante un largo tiempo en el rango de 0.1 HZ - 130 HZ. El motor ordinario puede ser utilizado en:

Operación a largo plazo de 2 polos en el rango de 20--65 hz.

4 polos para operación a largo plazo en el rango de 25--75 hz.

6 polos para operación a largo plazo en el rango de 30--85 hz.

Operación a largo plazo de 8 polos en el rango de 35 a 100 hz.



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