Ảnh hưởng của bộ biến tần trên động cơ không đồng bộ phổ biến trong quá trình điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số

Ảnh hưởng của bộ biến tần trên động cơ không đồng bộ phổ biến trong quá trình điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số

Động cơ điều chỉnh tốc độ được thiết kế để điều chỉnh tốc độ AC theo ý định ban đầu. Tuy nhiên, lý do trực tiếp nhất cho sự gia tăng của quy định tốc độ bộ biến tần là cấu trúc đơn giản của động cơ không đồng bộ thông thường, chi phí thấp và điều chỉnh tốc độ thuận tiện. Nếu quy định tốc độ chuyển đổi tần số phải được trang bị một động cơ đặc biệt để chuyển đổi tần số, thì có một mâu thuẫn. Sự đơn giản vốn có, sự chắc chắn và độ bền của quy định tốc độ chuyển đổi tần số không biến mất?

Ảnh hưởng của quy định tốc độ biến tần của biến tần đến động cơ và hiệu suất của nó. Điều khiển tốc độ tần số thay đổi Đầu ra xung điện áp đến đầu động cơ không phải là hình sin bất kể phương pháp điều khiển. Do đó, việc phân tích các đặc tính chạy của động cơ không đồng bộ thông thường dưới sóng không hình sin là hiệu ứng trên động cơ trong quá trình điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi.

Có các khía cạnh chủ yếu sau:

Mất động cơ và hiệu quả Động cơ hoạt động theo nguồn cung cấp năng lượng không phải hình sin, ngoài những tổn thất thông thường do cơ bản, cũng sẽ gây ra nhiều tổn thất bổ sung. Chủ yếu biểu hiện ở sự gia tăng tổn thất đồng stator, tổn thất đồng rôto và mất sắt, ảnh hưởng đến hiệu quả của động cơ.

1. Thiệt hại dòng điện stato trong cuộn dây stato làm cho dòng điện hài tăng I2R. Khi hiệu ứng da bị bỏ qua, sự mất đồng của stato ở dòng điện không hình sin tỷ lệ với bình phương của dòng điện rms. Nếu số lượng pha của stator là m1 và điện trở của stator của mỗi pha là R1, thì tổng tổn thất đồng của stator P1 được thay thế vào phương trình trên cho tổng dòng điện của stator Irms bao gồm cả dòng cơ bản. Thuật ngữ thứ hai trong phương trình thu được. Mất điều hòa. Người ta tìm thấy qua các thí nghiệm rằng do sự tồn tại của dòng hài và từ thông rò tương ứng, độ bão hòa của từ thông của từ thông rò rỉ tăng lên, và dòng kích thích tăng lên, do đó thành phần cơ bản của dòng điện cũng tăng lên .

2, tổn thất đồng rôto ở tần số hài, thường có thể được coi là điện trở cuộn dây stato là không đổi, nhưng đối với rôto động cơ không đồng bộ, điện trở AC của nó tăng lên rất nhiều do hiệu ứng da. Đặc biệt là cánh quạt lồng rãnh sâu đặc biệt nghiêm trọng. Một động cơ đồng bộ hoặc một động cơ miễn cưỡng dưới nguồn cung cấp sóng hình sin có tiềm năng điều hòa nhỏ do không gian của stato. Các tổn thất gây ra trong cuộn dây bề mặt cánh quạt là không đáng kể. Khi động cơ đồng bộ đang chạy dưới nguồn cung cấp không phải hình sin. Thế năng từ trường điều hòa thời gian tạo ra dòng điện hài rôto, giống như một động cơ không đồng bộ hoạt động ở tốc độ đồng bộ cơ bản của nó.

Thế năng từ hài bậc 5 của vòng quay ngược và thế năng từ trường điều hòa thứ 7 của vòng quay thuận sẽ tạo ra một dòng rôto gấp 6 lần tần số cơ bản. Khi tần số cơ bản là 50Hz, tần số dòng rôto là 300Hz. Tương tự, sóng hài thứ 11 và 13 tạo ra 12 lần tần số cơ bản, tức là 600HZ của dòng rôto. Ở các tần số này, điện trở AC thực tế của rôto lớn hơn nhiều so với điện trở DC. Điện trở của rôto thực sự tăng bao nhiêu tùy thuộc vào tiết diện của dây dẫn và hình dạng của các khe rôto trong đó các dây dẫn được bố trí. Một dây dẫn bằng đồng điển hình có tỷ lệ khung hình khoảng 4, tỷ lệ của điện trở AC so với điện trở DC là 1,56 ở 50 Hz, tỷ lệ này là khoảng 2,6 tại 300 Hz và tỷ lệ này là khoảng 3,7 tại 600 Hz. Khi tần số cao hơn, tỷ lệ là tần số. Căn bậc hai tăng tỷ lệ thuận.

3. Mất lõi trong động cơ mất sắt hài hòa cũng tăng lên do sự xuất hiện của sóng hài trong điện áp nguồn; các sóng hài của dòng điện stato thiết lập một lực từ trường hài thời gian giữa các khe hở không khí. Tổng điện thế từ tại bất kỳ điểm nào trong khe hở không khí là sự tổng hợp của điện thế từ điều hòa cơ bản và thời gian. Đối với dạng sóng điện áp ba pha ba bước, cực đại của mật độ từ trong khe hở không khí lớn hơn khoảng 10% so với giá trị cơ bản, nhưng sự gia tăng tổn thất sắt do thông lượng sóng hài thời gian là nhỏ. Mất đi lạc do thông lượng rò rỉ ở cuối và rò rỉ từ thông ở máng sẽ tăng theo tần số hài. Điều này phải được xem xét khi cung cấp năng lượng không phải hình sin: hiệu ứng rò rỉ ở cuối nằm trong cuộn dây stato và rôto. Cả hai tồn tại, chủ yếu là mất dòng điện xoáy do thông lượng rò rỉ vào tấm cuối. Do sự thay đổi độ lệch pha giữa thế năng từ của stator và thế năng từ của rôto, thông lượng rò rỉ máng được tạo ra trong cấu trúc máng, và thế năng từ là lớn nhất ở cuối, gây ra sự mất mát trong lõi stator và răng.