Erinevus tavaliste asünkroonmootorite ja muutuva sagedusega mootorite vahel

1, Tavalised asünkroonmootorid on konstrueeritud püsiva sageduse ja pingega ning ei suuda täielikult vastata muutuva sagedusega kiiruse reguleerimise nõuetele. Järgnev on sagedusmuundurite mõju mootoritele.

1. Elektrimootorite efektiivsus ja temperatuuri tõus
Olenemata sagedusmuunduri vormist genereerib see töötamise ajal erineval määral harmoonilist pinget ja voolu, mistõttu mootor töötab mittesiinuselise pinge ja voolu all. Keeldudes teabe sissejuhatusest, võttes näiteks tavaliselt kasutatava siinuslaine PWM-sagedusmuunduri, on selle madalat järku harmoonilised põhimõtteliselt nullid ja ülejäänud kõrget järku harmoonilised komponendid, mis on umbes kaks korda kandesagedusest suuremad, on 2u+1 (u on modulatsioonisuhe).
Kõrge järgu harmoonilised võivad põhjustada staatori vase kadu, rootori vase (alumiinium) kadu, raua kadu ja elektrimootorite täiendavaid kadusid, millest kõige olulisem on rootori vase (alumiinium) kadu. Kuna asünkroonsed mootorid pöörlevad sünkroonse kiirusega, mis on lähedased põhisagedusele, võivad kõrge astme harmoonilised pinged põhjustada rootori varraste suure libisemisega lõikamisel olulisi rootorikadusid. Lisaks tuleb arvestada ka nahaefektist tingitud täiendava vasekuluga. Need kaod tekitavad mootoris lisasoojust, vähendavad tõhusust ja väljundvõimsust. Näiteks kui tavalist kolmefaasilist asünkroonmootorit käitatakse sagedusmuunduri mittesiinuselise toiteallika väljundil, suureneb selle temperatuuri tõus üldiselt 10% -20%.

2. Elektrimootorite isolatsioonitugevuse küsimus
Praegu kasutavad paljud väikesed ja keskmise suurusega sagedusmuundurid PWM-juhtimismeetodit. Selle kandesagedus on umbes mitu tuhat kuni kümneid kilohertsi, mis nõuab, et mootori staatori mähis taluks kõrget pingetõusu, mis on samaväärne mootorile järsu impulsspinge rakendamisega, mistõttu mootori pööretevaheline isolatsioon talub rohkem raske test. Lisaks ohustab mootori tööpingele asetatud PWM-sagedusmuundurite poolt genereeritud ristkülikukujuline tükeldamise impulsspinge mootori maandusisolatsiooni ning maanduse isolatsioon kiirendab korduvate kõrgepinge mõjude korral vananemist.

3. Harmooniline elektromagnetiline müra ja vibratsioon
Kui tavalist asünkroonmootorit toidab sagedusmuundur, muudab see elektromagnetiliste, mehaaniliste, ventilatsiooni ja muude tegurite põhjustatud vibratsiooni ja müra keerulisemaks. Muutuva sagedusega toiteallikas sisalduvad erinevad ajaharmoonikud häirivad mootori elektromagnetilise osa omaseid ruumiharmoonikuid, moodustades erinevaid elektromagnetilisi ergastusjõude. Kui elektromagnetiliste jõulainete sagedus on ühtlane või lähedane mootori keha loomuliku vibratsiooni sagedusele, tekib resonantsnähtus, mis suurendab müra. Elektrimootorite laia töösagedusvahemiku ja suure kiiruse variatsioonivahemiku tõttu on erinevate elektromagnetlainete sagedustel raske vältida mootori erinevate komponentide loomulikke vibratsioonisagedusi.

4. Elektrimootorite kohanemisvõime sagedaseks käivitamiseks ja pidurdamiseks
Tänu sagedusmuunduri kasutamisele toiteallikana saab mootor käivituda väga madalal sagedusel ja pingel ilma impulssvooluta ning kiirpidurdamiseks saab kasutada erinevaid sagedusmuunduri pakutavaid pidurdusviise, luues tingimused sagedaseks käivitamiseks ja pidurdamiseks. . Seetõttu on mootori mehaanilised ja elektromagnetilised süsteemid allutatud tsüklilistele vahelduvatele jõududele, mis toob mehaanilistele ja isolatsioonikonstruktsioonidele kaasa väsimuse ja kiirenenud vananemisprobleemid.

5. Jahutusprobleemid madalatel pööretel
Esiteks ei ole asünkroonmootorite impedants ideaalne ja madala toitesageduse korral on kõrgemat järku harmooniliste tekitatud kaod toiteallikas suuremad. Teiseks, kui tavalise asünkroonmootori kiirus taas väheneb, väheneb jahutusõhu maht proportsionaalselt kiiruse kuupvõimsusega, mille tulemuseks on mootori madala kiirusega jahutusseisundi halvenemine, temperatuuri järsu tõusu ja raskused püsiva pöördemomendi saavutamisel.

2, Muutuva sagedusega mootorite omadused

1. Elektromagnetiline disain
Tavaliste asünkroonmootorite puhul on projekteerimisel peamised jõudlusparameetrid ülekoormusvõime, käivitusjõudlus, efektiivsus ja võimsustegur. Mis puutub muutuva sagedusega mootoritesse, siis kuna kriitiline libisemismäär on pöördvõrdeline võimsuse sagedusega, saab neid käivitada otse siis, kui kriitiline libisemismäär on 1 lähedal. Seetõttu ei pea ülekoormusvõime ja käivitusvõimega enam liiga palju arvestama. Põhiprobleem, mis tuleb lahendada, on see, kuidas parandada mootori kohanemisvõimet mittesinusoidsete jõuallikatega. Üldine lähenemine on järgmine: 1) Vähendage staatori ja rootori takistust nii palju kui võimalik.
Staatori takistuse vähendamine võib vähendada vase põhikadu, et kompenseerida kõrgetasemeliste harmooniliste põhjustatud vase kadude suurenemist
2) Kõrgetasemeliste harmooniliste summutamiseks voolus on vaja mootori induktiivsust vastavalt suurendada. Kuid rootoripilul on suurem lekketakistus ja selle nahaefekt on samuti suur, samuti on suurenenud kõrgetasemeliste harmooniliste vase kadu. Seetõttu peaks mootori lekkereaktantsi suuruse määramisel arvestama impedantsi sobitamise ratsionaalsust kogu kiirusvahemikus.
3) Muutuva sagedusega mootori peamine magnetahel on üldiselt projekteeritud olema küllastumata olekus. Üks on arvestada, et kõrgemad harmoonilised süvendavad magnetahela küllastust, ja teine ​​on kaaluda sagedusmuunduri väljundpinge sobivat suurendamist, et suurendada väljundmomenti madalatel sagedustel.
2. Konstruktsioonide projekteerimine
Konstruktsiooni projekteerimisel võetakse peamiseks arvesse ka mittesiinusekujuliste toiteallika omaduste mõju isolatsioonikonstruktsioonile, vibratsioonile, müra jahutusmeetodile ja muudele muudetava sagedusega mootori aspektidele. Üldiselt tuleks tähelepanu pöörata järgmistele probleemidele:
1) Isolatsioonitase on üldiselt F-tase või kõrgem ning maandusisolatsiooni ja traadi pöördeisolatsiooni tugevust tuleks tugevdada, eriti arvestades isolatsiooni võimet taluda impulsspinget.
2) Mootori vibratsiooni- ja müraprobleemide puhul tuleks täielikult arvesse võtta mootorikomponentide jäikust ja üldist konstruktsiooni ning teha jõupingutusi selle loomuliku sageduse suurendamiseks, et vältida resonantsi erinevate jõulainetega.
3) Jahutusmeetod: Üldiselt kasutatakse sundventilatsiooni jahutust, see tähendab, et mootori peamist jahutusventilaatorit juhib sõltumatu mootor.
4) Võllivoolu vältimiseks tuleks üle 160 kW võimsusega mootorite puhul rakendada laagrite isolatsioonimeetmeid. Peamiselt on see kalduvus magnetahela asümmeetriale ja tekitab ka võlli voolu. Kui teiste kõrgsageduslike komponentide tekitatud voolud ühinevad, suureneb võlli vool märkimisväärselt, mis põhjustab laagrite kahjustusi. Seetõttu tuleks üldjuhul võtta kasutusele isolatsioonimeetmed.
5) Konstantse võimsusega muutuva sagedusega mootorite puhul, kui kiirus ületab 3000/min, tuleks laagrite temperatuuritõusu kompenseerimiseks kasutada spetsiaalset kõrge temperatuurikindlat määrdeainet.

Sünkroonmootor:
1, Omadused:
1. Võimsustegur on täiustatud, üldiselt hinnatud 0,9, mis on kasulik elektrivõrgu võimsusteguri parandamiseks ja selle võimsuse suurendamiseks.
2. Töö stabiilsus on kõrge. Kui võrgupinge langeb ootamatult 80% -ni nimiväärtusest, saab ergutussüsteem üldiselt automaatselt reguleerida ja rakendada sundergutust, et tagada mootori stabiilne töö.
3. Ülekoormusvõime on suurem kui vastaval asünkroonmootoril.
4. Kõrge töötõhusus, eriti madala kiirusega asünkroonmootorite puhul.

2, käivitusmeetod
1. Asünkroonkäivitusmeetod, enamikes sünkroonmootorites paigaldatakse rootorile asünkroonsete mootorite puurimähisele sarnane käivitusmähis. Reergutusahel ühendatakse järjestikku täiendava takistusega, mis on ligikaudu 10 korda suurem ergutusmähise takistuse väärtusest, moodustades suletud ahela. Sünkroonmootori staator on otse ühendatud elektrivõrguga ja käivitatakse asünkroonmootorina. Kui kiirus saavutab alam-sünkroonkiiruse (95%), katkeb lisatakistus.
2. Muutuva sagedusega käivitamist, alustades sagedusmuunduriga, ei korrata.

3, rakendus
Need, kes on naftaväljadel energiasäästutehnikuna töötanud, teavad, et õlipumpamisseadme mootori jaoks vajaliku suure käivitusmomendi tõttu projekteerivad insenerid mootori tavaliselt väga suureks, mis toob kaasa fenomeni "suur hobune tõmbab väikest autot". ". Näiteks 55KW õlipumpamisseadme mootori tasakaaluploki reguleerimise järel on selle tegelik aktiivvõimsus tavaliselt kümne kilovati ringis, mõnikord isegi väike. Olen sellist transformatsiooni varemgi teinud, vahetades pumbaagregaadi 55KW asünkroonmootori 22KW sünkroonmootori vastu ja siis kasutasin juhtimiseks sagedusmuundurit. Loomulikult saab seda ka automaatselt juhtida, lähtudes tühjendusmahust või muudest signaalidest. Energiasäästu määr võib ulatuda 40% -ni.
Seetõttu on asünkroonmootoritel, sünkroonmootoritel ja muutuva sagedusega mootoritel igaühel oma omadused, mis sõltuvad peamiselt teie juhitavast töökeskkonnast. Loomulikult tuleks vastavalt insenerikuludele kasutada asünkroonseid mootoreid nii palju kui võimalik.