Glavna razlika između motora napajanog pretvaračem frekvencije i motora napajanog sinusnim valom mrežne frekvencije je u tome što s jedne strane radi u širokom frekvencijskom rasponu od niske do visoke frekvencije, a s druge strane valni oblik snage nije sinusoidan. Fourierovom analizom vala napona, valni oblik napajanja sadrži više od 2N harmonika uz osnovnu komponentu vala (kontrolni val) (broj modulacijskih valova sadržanih u svakoj polovici kontrolnog vala je N). Kada SPWM AC pretvarač daje snagu i primjenjuje je na motor, valni oblik struje na motoru pojavit će se kao sinusni val sa superponiranim harmonicima. Harmonijska struja generirat će pulsirajuću komponentu magnetskog toka u magnetskom krugu asinhronog motora, a pulsirajuća komponenta magnetskog toka superponira se na glavni magnetski tok, tako da glavni magnetski tok sadrži pulsirajuću komponentu magnetskog toka. Pulsirajuća komponenta magnetskog toka također uzrokuje da magnetski krug teži zasićenju, što ima sljedeće učinke na rad motora:
1. Generira se pulsirajući magnetski tok
Gubici se povećavaju, a učinkovitost se smanjuje. Budući da izlaz napajanja s promjenjivom frekvencijom sadrži veliki broj harmonika višeg reda, ti harmonici će proizvesti odgovarajuću potrošnju bakra i željeza, smanjujući radnu učinkovitost. Čak i SPWM sinusoidna tehnologija širine impulsa, koja se trenutno široko koristi, inhibira samo niske harmonike i smanjuje pulsirajući moment motora, čime se proširuje stabilni raspon rada motora pri maloj brzini. A viši harmonici se ne samo nisu smanjili, već su se i povećali. Općenito, u usporedbi s napajanjem sinusnom frekvencijom mreže, učinkovitost se smanjuje za 1% do 3%, a faktor snage se smanjuje za 4% do 10%, pa je gubitak harmonika motora pod napajanjem s frekvencijskom pretvorbom veliki problem.
b) Generiranje elektromagnetskih vibracija i šuma. Zbog postojanja niza harmonika višeg reda, generirat će se i elektromagnetske vibracije i šum. Kako smanjiti vibracije i šum već je problem za motore napajane sinusnim valom. Za motor napajan pretvaračem, problem postaje složeniji zbog nesinusoidne prirode napajanja.
c) Niskofrekventni pulsirajući moment javlja se pri maloj brzini. Sinteza harmonijske magnetomotorne sile i harmonijske struje rotora rezultira konstantnim harmonijskim elektromagnetskim momentom i izmjeničnim harmonijskim elektromagnetskim momentom. Izmjenični harmonijski elektromagnetski moment uzrokovat će pulsiranje motora, što utječe na stabilan rad pri maloj brzini. Čak i ako se koristi SPWM modulacijski način rada, u usporedbi s napajanjem sinusnog tipa mrežne frekvencije, i dalje će postojati određeni stupanj harmonika nižeg reda, što će proizvesti pulsirajući moment pri maloj brzini i utjecati na stabilan rad motora pri maloj brzini.
2. Generirajte impulsni napon i aksijalni napon (struju) na izolaciju
a) Javlja se prenapon. Kada motor radi, primijenjeni napon se često superponira s prenaponom koji nastaje komutacijom komponenti u uređaju za pretvorbu frekvencije, a ponekad je prenapon visok, što rezultira ponovljenim električnim udarom zavojnice i oštećenjem izolacije.
b) Generiranje aksijalnog napona i aksijalne struje. Generiranje napona na osovini uglavnom je posljedica postojanja neravnoteže magnetskog kruga i fenomena elektrostatičke indukcije, što nije ozbiljno kod običnih motora, ali je izraženije kod motora napajanih napajanjem s promjenjivom frekvencijom. Ako je napon na osovini previsok, stanje podmazivanja uljnog filma između osovine i ležaja bit će oštećeno, a vijek trajanja ležaja će se skratiti.
c) Odvođenje topline utječe na učinak odvođenja topline pri radu na maloj brzini. Zbog velikog raspona regulacije brzine motora s promjenjivom frekvencijom, on često radi na maloj brzini pri niskoj frekvenciji. U ovom slučaju, zbog vrlo niske brzine, rashladni zrak koji osigurava metoda hlađenja vlastitim ventilatorom koju koristi obični motor nije dovoljan, a učinak odvođenja topline je smanjen te se mora koristiti neovisno hlađenje ventilatorom.
Mehanički utjecaj sklon je rezonanciji, općenito, svaki mehanički uređaj će proizvesti fenomen rezonancije. Međutim, motor koji radi na konstantnoj frekvenciji snage i brzini trebao bi izbjegavati rezonancu s mehaničkom prirodnom frekvencijom električnog frekvencijskog odziva od 50 Hz. Kada motor radi s frekvencijskom pretvorbom, radna frekvencija ima širok raspon, a svaka komponenta ima svoju vlastitu prirodnu frekvenciju, što je lako postići da rezonira na određenoj frekvenciji.
Vrijeme objave: 25. veljače 2025.