I motori ordinari sono progettati in base a frequenza e tensione costanti e non possono soddisfare pienamente i requisiti di regolazione della velocità del convertitore di frequenza, quindi non possono essere utilizzati come motori a conversione di frequenza.
La differenza tra motore a frequenza variabile e motore ordinario si riflette principalmente nei due aspetti seguenti:
Innanzitutto, i motori ordinari possono funzionare solo per un lungo periodo vicino alla frequenza di alimentazione, mentre i motori a frequenza variabile possono funzionare per un lungo periodo in condizioni che sono notevolmente superiori o inferiori alla frequenza di alimentazione; ad esempio, la frequenza elettrica nel nostro paese è 50Hz. , se il normale motore rimane a 5 Hz per un lungo periodo, presto si guasterà o addirittura si danneggerà; e l'aspetto del motore a frequenza variabile risolve questa carenza del motore ordinario;
In secondo luogo, i sistemi di raffreddamento dei motori ordinari e dei motori a frequenza variabile sono diversi.Il sistema di raffreddamento di un normale motore è strettamente correlato alla velocità di rotazione. In altre parole, più velocemente gira il motore, migliore è il sistema di raffreddamento, e più lentamente gira il motore, migliore è l'effetto di raffreddamento, mentre il motore a frequenza variabile non presenta questo problema.
Dopo aver aggiunto il convertitore di frequenza al motore ordinario, è possibile realizzare l'operazione di conversione di frequenza, ma non si tratta di un vero motore di conversione di frequenza. Se funziona a lungo nello stato di frequenza non di alimentazione, il motore potrebbe danneggiarsi.
01 L'influenza del convertitore di frequenza sul motore risiede principalmente nell'efficienza e nell'aumento della temperatura del motore
L'inverter può generare diversi livelli di tensione e corrente armonica durante il funzionamento, in modo che il motore funzioni con tensione e corrente non sinusoidali. , la più significativa è la perdita di rame del rotore, queste perdite produrranno ulteriore calore nel motore, ridurranno l'efficienza, ridurranno la potenza di uscita e l'aumento di temperatura dei motori ordinari generalmente aumenta del 10% -20%.
02 La forza di isolamento del motore
La frequenza portante del convertitore di frequenza varia da diverse migliaia a più di dieci kilohertz, per cui l'avvolgimento dello statore del motore deve sopportare un elevato tasso di aumento della tensione, che equivale ad applicare una forte tensione impulsiva al motore, che rende il l'isolamento tra le spire del motore resiste a un test più serio. .
03 Rumore e vibrazione elettromagnetica armonica
Quando un normale motore è alimentato da un convertitore di frequenza, le vibrazioni e il rumore causati da fattori elettromagnetici, meccanici, di ventilazione e altri diventeranno più complicati. Le armoniche contenute nell'alimentatore a frequenza variabile interferiscono con le armoniche spaziali intrinseche della parte elettromagnetica del motore per formare varie forze di eccitazione elettromagnetiche, aumentando così il rumore. A causa dell'ampio intervallo di frequenze operative del motore e dell'ampio intervallo di variazione della velocità di rotazione, è difficile per le frequenze delle varie onde di forza elettromagnetica evitare la frequenza di vibrazione naturale di ciascun elemento strutturale del motore.
04 Problemi di raffreddamento ai bassi regimi
Quando la frequenza dell'alimentazione è bassa, la perdita causata dalle armoniche di ordine superiore nell'alimentazione è elevata; in secondo luogo, quando la velocità del motore diminuisce, il volume dell'aria di raffreddamento diminuisce in modo direttamente proporzionale al cubo della velocità, con il risultato che il calore del motore non viene dissipato e la temperatura aumenta bruscamente. aumento, è difficile ottenere una coppia erogata costante.
05In considerazione della situazione di cui sopra, il motore di conversione di frequenza adotta il seguente design
Ridurre il più possibile la resistenza dello statore e del rotore e ridurre la perdita di rame dell'onda fondamentale per compensare l'aumento della perdita di rame causata da armoniche più elevate.
Il campo magnetico principale non è saturato, uno è considerare che armoniche più elevate approfondiranno la saturazione del circuito magnetico, e l'altro è considerare che la tensione di uscita dell'inverter può essere opportunamente aumentata per aumentare la coppia di uscita a bassi frequenze.
La progettazione strutturale mira principalmente a migliorare il livello di isolamento; i problemi di vibrazioni e rumore del motore sono pienamente considerati; il metodo di raffreddamento adotta il raffreddamento ad aria forzata, ovvero la ventola di raffreddamento del motore principale adotta una modalità di azionamento del motore indipendente e la funzione della ventola di raffreddamento forzato è garantire che il motore funzioni a bassa velocità. raffreddarsi.
La capacità distribuita della bobina del motore a frequenza variabile è inferiore e la resistenza del foglio di acciaio al silicio è maggiore, quindi l'influenza degli impulsi ad alta frequenza sul motore è ridotta e l'effetto di filtraggio dell'induttanza del motore è migliore.
I motori ordinari, cioè i motori a frequenza industriale, devono solo considerare il processo di avviamento e le condizioni di lavoro di un punto di frequenza industriale (numero pubblico: contatti elettromeccanici), quindi progettare il motore; mentre i motori a frequenza variabile devono considerare il processo di avviamento e le condizioni di lavoro di tutti i punti all'interno dell'intervallo di conversione di frequenza, quindi progettare il motore.
Per adattarsi alla corrente alternata sinusoidale analogica emessa dall'inverter con onda modulata in larghezza PWM, che contiene molte armoniche, la funzione del motore a frequenza variabile appositamente realizzato può essere effettivamente intesa come un reattore più un motore ordinario.
01 La differenza tra la struttura del motore ordinario e quella del motore a frequenza variabile
1. Requisiti di isolamento più elevati
In generale, il grado di isolamento del motore di conversione di frequenza è F o superiore e l'isolamento da terra e la resistenza dell'isolamento delle spire dovrebbero essere rafforzati, in particolare la capacità dell'isolamento di resistere alla tensione impulsiva.
2. I requisiti di vibrazione e rumore dei motori a frequenza variabile sono più elevati
Il motore a conversione di frequenza dovrebbe considerare pienamente la rigidità dei componenti del motore e dell'insieme e cercare di aumentare la sua frequenza naturale per evitare la risonanza con ciascuna onda di forza.
3. Il metodo di raffreddamento del motore a frequenza variabile è diverso
Il motore a conversione di frequenza adotta generalmente un raffreddamento a ventilazione forzata, ovvero la ventola di raffreddamento del motore principale è azionata da un motore indipendente.
4. Differenti requisiti per le misure di protezione
Per i motori a frequenza variabile con capacità superiore a 160 kW è necessario adottare misure di isolamento dei cuscinetti.Il motivo principale è che è facile produrre un circuito magnetico asimmetrico e produrre anche corrente d'albero. Quando le correnti generate da altri componenti ad alta frequenza lavorano insieme, la corrente dell'albero aumenterà notevolmente, provocando danni ai cuscinetti, quindi generalmente vengono adottate misure di isolamento.Per i motori a frequenza variabile a potenza costante, quando la velocità supera i 3000 giri/min, è necessario utilizzare un grasso speciale con resistenza alle alte temperature per compensare l'aumento di temperatura del cuscinetto.
5. Diversi sistemi di raffreddamento
La ventola di raffreddamento del motore a frequenza variabile è alimentata da un alimentatore indipendente per garantire una capacità di raffreddamento continua.
02 La differenza tra il design del motore normale e quello del motore a frequenza variabile
1. Progettazione elettromagnetica
Per i motori asincroni ordinari, i principali parametri prestazionali considerati nella progettazione sono la capacità di sovraccarico, le prestazioni di avviamento, l'efficienza e il fattore di potenza.Il motore a frequenza variabile, poiché lo scorrimento critico è inversamente proporzionale alla frequenza di alimentazione, può essere avviato direttamente quando lo scorrimento critico è vicino a 1. Pertanto, non è necessario considerare eccessivamente la capacità di sovraccarico e le prestazioni di avviamento, ma la chiave il problema da risolvere è come migliorare la coppia motore. Adattabilità ad alimentazioni non sinusoidali.
2. Progettazione strutturale
Quando si progetta la struttura, è inoltre necessario considerare l'influenza delle caratteristiche dell'alimentazione non sinusoidale sulla struttura di isolamento, sulle vibrazioni e sui metodi di raffreddamento del rumore del motore a frequenza variabile.
Orario di pubblicazione: 24 ottobre 2022