Sự khác biệt giữa động cơ tần số thay đổi và động cơ tần số nguồn
Đầu tiên, động cơ không đồng bộ thông thường được thiết kế theo tần số không đổi và điện áp không đổi, và không thể thích ứng hoàn toàn với các yêu cầu của quy định tốc độ chuyển đổi tần số.
Ảnh hưởng của biến tần đến động cơ
1, hiệu quả của động cơ và vấn đề tăng nhiệt độ
Bất kể hình thức của bộ biến tần, các mức điện áp và dòng điện hài khác nhau được tạo ra trong quá trình vận hành, để động cơ hoạt động dưới điện áp và dòng điện không hình sin. Từ chối giới thiệu dữ liệu, lấy biến tần loại hình sin thường được sử dụng hiện nay làm ví dụ, các sóng hài thấp hơn về cơ bản bằng 0 và các thành phần sóng hài cao hơn còn lại lớn gấp đôi tần số sóng mang là: 2u + 1 (u For tỷ lệ điều chế). Các sóng hài cao hơn gây ra sự gia tăng tổn thất đồng stator, tiêu thụ đồng rôto (nhôm), tổn thất sắt và tổn thất bổ sung, đáng chú ý nhất là tiêu thụ đồng rôto (nhôm). Do động cơ không đồng bộ quay với tốc độ đồng bộ gần với tần số cơ bản, điện áp hài bậc cao sẽ gây ra tổn thất rôto lớn sau khi cắt thanh rôto có độ trượt lớn. Ngoài ra, việc tiêu thụ đồng bổ sung do hiệu ứng da cần được xem xét. Những tổn thất này sẽ khiến động cơ tạo thêm nhiệt, giảm hiệu suất và giảm công suất đầu ra. Ví dụ, nếu động cơ không đồng bộ ba pha thông thường được vận hành theo công suất cung cấp năng lượng không phải hình sin của biến tần, mức tăng nhiệt độ thường sẽ tăng 10% -20%.
2, vấn đề cường độ cách điện động cơ
Hiện nay, nhiều bộ biến tần vừa và nhỏ sử dụng điều khiển PWM. Tần số sóng mang của anh ta là khoảng vài nghìn đến mười kilohertz, làm cho cuộn dây stato của động cơ chịu được tốc độ tăng điện áp cao, tương đương với việc đặt một điện áp sốc lên động cơ, để cách điện xoay chiều của động cơ là kháng hơn. Một bài kiểm tra khắc nghiệt. Ngoài ra, điện áp tăng đột biến hình chữ nhật được tạo ra bởi biến tần PWM được đặt chồng lên điện áp hoạt động của động cơ, điều này gây ra mối đe dọa đối với cách điện của động cơ với mặt đất, và cách điện mặt đất sẽ tăng tốc độ lão hóa dưới tác động lặp đi lặp lại Vôn.
3. Tiếng ồn và rung điện từ hài
Khi động cơ không đồng bộ thông thường được cung cấp bởi biến tần, độ rung và tiếng ồn do điện từ, cơ học, thông gió và các yếu tố khác sẽ trở nên phức tạp hơn. Mỗi lần sóng hài chứa trong nguồn cung cấp năng lượng tần số thay đổi sẽ can thiệp vào các sóng hài không gian vốn có của phần điện từ của động cơ để tạo thành các lực kích thích điện từ khác nhau. Khi tần số của sóng lực điện từ trùng với hoặc gần với tần số rung tự nhiên của thân động cơ, một hiện tượng cộng hưởng xảy ra, do đó làm tăng tiếng ồn. Do dải tần số hoạt động của động cơ rộng và phạm vi tốc độ quay lớn, tần số của các sóng lực điện từ khác nhau rất khó tránh được tần số rung tự nhiên của từng thành phần của động cơ.
4. Khả năng của động cơ thích ứng với việc khởi động và phanh thường xuyên
Kể từ khi biến tần được cấp nguồn, động cơ có thể được khởi động mà không có dòng điện khởi động ở tần số và điện áp rất thấp, và có thể nhanh chóng được hãm bằng các phương pháp phanh khác nhau được cung cấp bởi biến tần, để đạt được khởi động và phanh thường xuyên. Các điều kiện được tạo ra, để hệ thống cơ học và hệ thống điện từ của động cơ chịu tác động của lực xoay chiều tuần hoàn, mang lại sự mệt mỏi và tăng tốc các vấn đề lão hóa cho cấu trúc cơ học và cấu trúc cách điện.
5, vấn đề làm mát ở tốc độ thấp
Trước hết, trở kháng của động cơ không đồng bộ là không lý tưởng. Khi tần số nguồn thấp hơn, tổn thất gây ra bởi sóng hài cao hơn trong nguồn cung cấp lớn hơn. Thứ hai, khi động cơ không đồng bộ bình thường bị giảm tốc độ, thể tích không khí làm mát tỷ lệ thuận với khối của tốc độ quay, làm cho điều kiện làm mát tốc độ thấp của động cơ xấu đi, và nhiệt độ tăng mạnh, gây khó khăn để đạt được công suất mô-men xoắn không đổi.
Thứ hai, đặc điểm của động cơ tần số thay đổi
1, thiết kế điện từ
Đối với động cơ không đồng bộ thông thường, các tham số hiệu suất chính được xem xét trong thiết kế lại là khả năng quá tải, hiệu suất khởi động, hiệu suất và hệ số công suất. Động cơ tần số thay đổi, vì tỷ lệ trượt tới hạn tỷ lệ nghịch với tần số cung cấp điện, có thể được khởi động trực tiếp khi tốc độ trượt tới hạn gần 1. Do đó, khả năng quá tải và hiệu suất khởi động không cần phải xem xét quá nhiều và vấn đề chính cần giải quyết là làm thế nào để cải thiện cặp động cơ. Khả năng thích ứng với nguồn cung cấp năng lượng không phải hình sin. Phương pháp này thường như sau:
1) Giảm điện trở của stato và rôto càng nhiều càng tốt. Giảm điện trở của stato để giảm tổn thất đồng của sóng cơ bản để bù cho sự tăng tiêu thụ đồng gây ra bởi sóng hài cao hơn
2) Để triệt tiêu sóng hài cao hơn trong dòng điện, cần phải tăng độ tự cảm của động cơ một cách thích hợp. Tuy nhiên, khả năng chống rò rỉ khe rôto là lớn, và hiệu ứng da cũng lớn, và mức tiêu thụ đồng hài bậc cao cũng tăng lên. Do đó, kích thước của điện trở rò rỉ động cơ nên tính đến tính hợp lý của kết hợp trở kháng trong toàn bộ phạm vi tốc độ.
3) Mạch từ chính của động cơ tần số thay đổi thường được thiết kế để không bão hòa. Một là xem xét các sóng hài cao hơn để làm sâu hơn độ bão hòa của mạch từ, và thứ hai là tăng điện áp đầu ra của biến tần để tăng mô-men đầu ra ở tần số thấp.
2, thiết kế kết cấu
Khi thiết kế lại cấu trúc, chủ yếu xem xét ảnh hưởng của các đặc tính cung cấp năng lượng không phải hình sin đến cấu trúc cách điện, chế độ rung và làm mát tiếng ồn của động cơ tần số thay đổi. Thường chú ý đến các vấn đề sau:
1) Lớp cách điện, thường là lớp F hoặc cao hơn, để tăng cường cường độ cách điện của mặt đất và cách điện của cuộn dây, đặc biệt là khả năng cách điện chịu được điện áp va đập.
2) Đối với độ rung và tiếng ồn của động cơ, cần xem xét đầy đủ độ cứng của thành phần động cơ và tần số tự nhiên càng nhiều càng tốt để tránh cộng hưởng với mỗi sóng lực. 3) Phương pháp làm mát: Thông thường, làm mát không khí cưỡng bức được áp dụng, nghĩa là quạt làm mát động cơ chính được điều khiển bởi một động cơ độc lập.
4) Các biện pháp ngăn chặn dòng trục. Đối với vòng bi có công suất trên 160 mã lực, nên áp dụng các biện pháp cách điện vòng bi. Chủ yếu là do sự bất đối xứng của mạch từ, dòng điện trục cũng được tạo ra. Khi các dòng điện được tạo ra bởi các thành phần tần số cao khác làm việc cùng nhau, dòng trục sẽ tăng lên rất nhiều, dẫn đến hư hỏng ổ trục, do đó, các biện pháp cách điện thường được thực hiện.
5) Đối với động cơ tần số biến thiên công suất không đổi, khi tốc độ vượt quá 3000 / phút, nên sử dụng mỡ chịu nhiệt độ cao đặc biệt để bù cho sự tăng nhiệt độ của ổ trục.
Động cơ tần số thay đổi có thể được vận hành trong một thời gian dài trong phạm vi 0,1HZ - 130HZ. Các động cơ thông thường có thể được sử dụng trong:
Hoạt động dài hạn 2 cực trong phạm vi 20--65hz.
4 cực cho hoạt động lâu dài trong phạm vi 25--75hz.
6 cực cho hoạt động lâu dài trong phạm vi 30--85hz.
Hoạt động dài hạn 8 cực trong phạm vi 35--100hz.
