Los motores ordinarios están diseñados de acuerdo con una frecuencia y un voltaje constantes y no pueden cumplir completamente con los requisitos de regulación de velocidad del convertidor de frecuencia, por lo que no pueden usarse como motores de conversión de frecuencia.
La diferencia entre el motor de frecuencia variable y el motor ordinario se refleja principalmente en los dos aspectos siguientes:
En primer lugar, los motores ordinarios sólo pueden funcionar durante mucho tiempo cerca de la frecuencia de alimentación, mientras que los motores de frecuencia variable pueden funcionar durante mucho tiempo en condiciones que son muy superiores o inferiores a la frecuencia de alimentación;por ejemplo, la frecuencia eléctrica en nuestro país es de 50Hz., si el motor normal está a 5 Hz durante mucho tiempo, pronto fallará o incluso se dañará;y la aparición del motor de frecuencia variable soluciona esta deficiencia del motor ordinario;
En segundo lugar, los sistemas de refrigeración de los motores normales y de los motores de frecuencia variable son diferentes.El sistema de refrigeración de un motor ordinario está estrechamente relacionado con la velocidad de rotación.En otras palabras, cuanto más rápido gira el motor, mejor es el sistema de refrigeración, y cuanto más lento gira el motor, mejor es el efecto de refrigeración, mientras que el motor de frecuencia variable no tiene este problema.
Después de agregar el convertidor de frecuencia al motor ordinario, se puede realizar la operación de conversión de frecuencia, pero no es un motor de conversión de frecuencia real.Si funciona bajo el estado de frecuencia sin energía durante mucho tiempo, el motor puede dañarse.
01 La influencia del convertidor de frecuencia en el motor está principalmente en la eficiencia y el aumento de temperatura del motor.
El inversor puede generar diferentes niveles de tensión y corriente armónicas durante el funcionamiento, de modo que el motor funciona con tensión y corriente no sinusoidales., la más significativa es la pérdida de cobre del rotor, estas pérdidas harán que el motor se caliente más, reducirán la eficiencia, reducirán la potencia de salida y el aumento de temperatura de los motores normales generalmente aumenta entre un 10% y un 20%.
02 La resistencia del aislamiento del motor.
La frecuencia portadora del convertidor de frecuencia oscila entre varios miles y más de diez kilohercios, de modo que el devanado del estator del motor tiene que soportar una alta tasa de aumento de voltaje, lo que equivale a aplicar un fuerte impulso de voltaje al motor, lo que hace que el El aislamiento entre vueltas del motor resiste una prueba más seria..
03 Ruido electromagnético armónico y vibración.
Cuando un motor normal funciona con un convertidor de frecuencia, la vibración y el ruido causados por factores electromagnéticos, mecánicos, de ventilación y otros se volverán más complicados.Los armónicos contenidos en la fuente de alimentación de frecuencia variable interfieren con los armónicos espaciales inherentes de la parte electromagnética del motor para formar diversas fuerzas de excitación electromagnética, aumentando así el ruido.Debido al amplio rango de frecuencia de funcionamiento del motor y al amplio rango de variación de la velocidad de rotación, es difícil que las frecuencias de diversas ondas de fuerza electromagnéticas eviten la frecuencia de vibración natural de cada miembro estructural del motor.
04 Problemas de refrigeración a bajas revoluciones
Cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es baja, la pérdida causada por los armónicos de alto orden en la fuente de alimentación es grande;en segundo lugar, cuando la velocidad del motor disminuye, el volumen de aire de refrigeración disminuye en proporción directa al cubo de la velocidad, lo que hace que el calor del motor no se disipe y la temperatura aumente bruscamente.aumenta, es difícil lograr una salida de par constante.
05En vista de la situación anterior, el motor de conversión de frecuencia adopta el siguiente diseño
Reduzca la resistencia del estator y del rotor tanto como sea posible y reduzca la pérdida de cobre de la onda fundamental para compensar el aumento de la pérdida de cobre causada por armónicos más altos.
El campo magnético principal no está saturado, uno es considerar que los armónicos más altos profundizarán la saturación del circuito magnético, y el otro es considerar que el voltaje de salida del inversor se puede aumentar apropiadamente para aumentar el par de salida a baja velocidad. frecuencias.
El diseño estructural tiene como objetivo principal mejorar el nivel de aislamiento;se consideran plenamente los problemas de vibración y ruido del motor;el método de enfriamiento adopta enfriamiento por aire forzado, es decir, el ventilador de enfriamiento del motor principal adopta un modo de accionamiento del motor independiente, y la función del ventilador de enfriamiento forzado es garantizar que el motor funcione a baja velocidad.enfriándose.
La capacitancia distribuida de la bobina del motor de frecuencia variable es menor y la resistencia de la lámina de acero al silicio es mayor, por lo que la influencia de los pulsos de alta frecuencia en el motor es pequeña y el efecto de filtrado de inductancia del motor es mejor.
Los motores ordinarios, es decir, los motores de frecuencia industrial, solo necesitan considerar el proceso de arranque y las condiciones de trabajo de un punto de frecuencia industrial (número público: contactos electromecánicos) y luego diseñar el motor;mientras que los motores de frecuencia variable deben considerar el proceso de arranque y las condiciones de trabajo de todos los puntos dentro del rango de conversión de frecuencia y luego diseñar el motor.
Para adaptarse a la salida de corriente alterna sinusoidal analógica de onda modulada en ancho PWM del inversor, que contiene muchos armónicos, la función del motor de frecuencia variable especialmente fabricado puede entenderse como un reactor más un motor ordinario.
01 La diferencia entre la estructura del motor ordinario y del motor de frecuencia variable.
1. Mayores requisitos de aislamiento
Generalmente, el grado de aislamiento del motor de conversión de frecuencia es F o superior, y se debe reforzar el aislamiento de tierra y la resistencia del aislamiento de las espiras, especialmente la capacidad del aislamiento para soportar voltaje de impulso.
2. Los requisitos de vibración y ruido de los motores de frecuencia variable son mayores.
El motor de conversión de frecuencia debe considerar completamente la rigidez de los componentes del motor y del conjunto, y tratar de aumentar su frecuencia natural para evitar resonancia con cada onda de fuerza.
3. El método de enfriamiento del motor de frecuencia variable es diferente.
El motor de conversión de frecuencia generalmente adopta refrigeración por ventilación forzada, es decir, el ventilador de refrigeración del motor principal es accionado por un motor independiente.
4. Diferentes requisitos para las medidas de protección.
Se deben adoptar medidas de aislamiento de rodamientos para motores de frecuencia variable con una capacidad superior a 160 kW.La razón principal es que es fácil producir un circuito magnético asimétrico y también produce corriente en el eje.Cuando las corrientes generadas por otros componentes de alta frecuencia trabajan juntas, la corriente del eje aumentará considerablemente, lo que provocará daños en los rodamientos, por lo que generalmente se toman medidas de aislamiento.Para motores de frecuencia variable de potencia constante, cuando la velocidad excede 3000/min, se debe usar grasa especial con resistencia a altas temperaturas para compensar el aumento de temperatura del rodamiento.
5. Diferentes sistemas de refrigeración
El ventilador de refrigeración del motor de frecuencia variable funciona con una fuente de alimentación independiente para garantizar una capacidad de refrigeración continua.
02 La diferencia entre el diseño de un motor ordinario y un motor de frecuencia variable
1. Diseño electromagnético
Para los motores asíncronos ordinarios, los principales parámetros de rendimiento considerados en el diseño son la capacidad de sobrecarga, el rendimiento de arranque, la eficiencia y el factor de potencia.El motor de frecuencia variable, debido a que el deslizamiento crítico es inversamente proporcional a la frecuencia de potencia, se puede arrancar directamente cuando el deslizamiento crítico está cerca de 1. Por lo tanto, no es necesario considerar demasiado la capacidad de sobrecarga y el rendimiento de arranque, pero la clave El problema a resolver es cómo mejorar el par motor.Adaptabilidad a fuentes de alimentación no sinusoidales.
2. Diseño Estructural
Al diseñar la estructura, también es necesario considerar la influencia de las características de la fuente de alimentación no sinusoidal en la estructura de aislamiento, la vibración y los métodos de enfriamiento de ruido del motor de frecuencia variable.
Hora de publicación: 24 de octubre de 2022