Glavna razlika između motora napajanog frekventnom konverzijom i motora napajanog sinusnim talasom mrežne frekvencije je u tome što, s jedne strane, radi u širokom frekventnom opsegu od niske do visoke frekvencije, a s druge strane, talasni oblik snage nije sinusoidan. Fourierovom analizom talasnog oblika napona, talasni oblik napajanja sadrži više od 2N harmonika pored osnovne komponente talasa (kontrolni talas) (broj modulacionih talasa sadržanih u svakoj polovini kontrolnog talasa je N). Kada SPWM AC pretvarač daje snagu i primjenjuje je na motor, talasni oblik struje na motoru će se pojaviti kao sinusni talas sa superponiranim harmonicima. Harmonijska struja će generisati pulsirajuću komponentu magnetskog fluksa u magnetskom kolu asinhronog motora, a pulsirajuća komponenta magnetskog fluksa se superponira na glavni magnetski fluks, tako da glavni magnetski fluks sadrži pulsirajuću komponentu magnetskog fluksa. Pulsirajuća komponenta magnetskog fluksa također uzrokuje da magnetsko kolo teži zasićenju, što ima sljedeće efekte na rad motora:
1. Generira se pulsirajući magnetski fluks
Gubici se povećavaju, a efikasnost smanjuje. Budući da izlaz napajanja promjenjive frekvencije sadrži veliki broj harmonika višeg reda, ovi harmonici će proizvesti odgovarajuću potrošnju bakra i željeza, smanjujući radnu efikasnost. Čak i SPWM sinusoidna tehnologija širine impulsa, koja se trenutno široko koristi, inhibira samo niske harmonike i smanjuje pulsirajući moment motora, čime se proširuje stabilan radni raspon motora pri maloj brzini. A viši harmonici se ne samo nisu smanjili, već su se i povećali. Općenito, u poređenju sa sinusnim napajanjem mrežne frekvencije, efikasnost je smanjena za 1% do 3%, a faktor snage za 4% do 10%, tako da je gubitak harmonika motora pod napajanjem s frekvencijskom konverzijom veliki problem.
b) Generisanje elektromagnetnih vibracija i šuma. Zbog postojanja niza harmonika višeg reda, generisaće se i elektromagnetne vibracije i šum. Kako smanjiti vibracije i šum već je problem za motore napajane sinusnim talasom. Za motor napajan inverterom, problem postaje složeniji zbog nesinusoidne prirode napajanja.
c) Pulsirajući moment niske frekvencije javlja se pri maloj brzini. Sinteza harmonijske magnetomotorne sile i harmonijske struje rotora rezultira konstantnim harmonijskim elektromagnetskim momentom i naizmjeničnim harmonijskim elektromagnetskim momentom. Naizmjenični harmonijski elektromagnetski moment uzrokovat će pulsiranje motora, što će utjecati na stabilan rad pri maloj brzini. Čak i ako se koristi SPWM modulacijski način rada, u usporedbi sa sinusnim napajanjem 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 kada se komponente u uređaju za pretvorbu frekvencije komutiraju, a ponekad je prenapon visok, što rezultira ponovljenim električnim udarom zavojnice i oštećenjem izolacije.
b) Generisanje aksijalnog napona i aksijalne struje. Generisanje napona na osovini uglavnom je posljedica postojanja neravnoteže magnetskog kola i fenomena elektrostatičke indukcije, što nije ozbiljno kod običnih motora, ali je izraženije kod motora napajanih napajanjem promjenjive frekvencije. Ako je napon na osovini previsok, stanje podmazivanja uljnog filma između osovine i ležaja će biti oštećeno, a vijek trajanja ležaja će biti skraćen.
c) Odvođenje toplote utiče na efekat odvođenja toplote pri radu na maloj brzini. Zbog velikog raspona regulacije brzine motora sa promjenjivom frekvencijom, on često radi na maloj brzini pri niskoj frekvenciji. U ovom slučaju, zbog vrlo niske brzine, rashladni vazduh koji se obezbjeđuje metodom hlađenja ventilatorom koji koristi obični motor nije dovoljan, pa je efekat odvođenja toplote smanjen, te se mora koristiti nezavisno hlađenje ventilatorom.
Mehanički uticaj je sklon rezonanciji, generalno, bilo koji mehanički uređaj će proizvesti fenomen rezonancije. Međutim, motor koji radi na konstantnoj frekvenciji snage i brzini treba izbjegavati rezonancu s mehaničkom prirodnom frekvencijom električnog frekventnog odziva od 50Hz. Kada motor radi s frekvencijskom konverzijom, radna frekvencija ima širok raspon, a svaka komponenta ima svoju prirodnu frekvenciju, što je lako postići da rezonira na određenoj frekvenciji.
Vrijeme objave: 25. februar 2025.