A principal diferença entre o motor alimentado pela fonte de alimentação de conversão de frequência e o motor alimentado pela onda senoidal de frequência de potência é que, por um lado, ele opera em uma ampla faixa de frequência, desde a baixa frequência até a alta frequência e, por outro lado, a forma de onda de energia não é sinusaidal. Através da análise da série de Fourier da forma de onda de tensão, a forma de onda da fonte de alimentação contém mais de 2N harmônicos, além do componente de onda fundamental (onda de controle) (o número de ondas de modulação contidas em cada metade da onda de controle é n). Quando o conversor SPWM CA produz energia e a aplica ao motor, a forma de onda de corrente no motor aparecerá como uma onda senoidal com harmônicos sobrepostos. A corrente harmônica gerará um componente de fluxo magnético pulsante no circuito magnético do motor assíncrono, e o componente de fluxo magnético pulsante é sobreposto ao fluxo magnético principal, de modo que o principal fluxo magnético contém um componente de fluxo magnético pulsante. O componente de fluxo magnético pulsante também faz com que o circuito magnético tende a ser saturado, que tem os seguintes efeitos na operação do motor:
1. O fluxo magnético pulsante é gerado
As perdas aumentam e a eficiência diminui. Como a saída da fonte de alimentação de frequência variável contém um grande número de harmônicos de alta ordem, esses harmônicos produzirão o correspondente consumo de cobre e ferro, reduzindo a eficiência operacional. Mesmo a tecnologia de largura de pulso sinusoidal SPWM, que é amplamente utilizada no momento, apenas inibe os baixos harmônicos e reduz o torque pulsante do motor, estendendo assim a faixa de operação estável do motor em baixa velocidade. E os harmônicos mais altos não apenas não diminuíram, mas aumentaram. Em geral, em comparação com a fonte de alimentação senoidal de frequência de potência, a eficiência é reduzida em 1% a 3% e o fator de potência é reduzido em 4% a 10%, portanto a perda harmônica do motor sob a fonte de alimentação de conversão de frequência é um grande problema.
b) Gere vibração eletromagnética e ruído. Devido à existência de uma série de harmônicos de alta ordem, também serão geradas vibração eletromagnética e ruído. Como reduzir a vibração e o ruído já é um problema para motores movidos a ondas senoidal. Para o motor alimentado pelo inversor, o problema se torna mais complicado devido à natureza não sinusaidal da fonte de alimentação.
c) O torque pulsante de baixa frequência ocorre em baixa velocidade. A força magnetomotiva harmônica e a síntese de corrente harmônica do rotor, resultando em torque eletromagnético harmônico constante e torque eletromagnético harmônico alternado, alternar o torque eletromagnético harmônico fará a pulsação do motor, afetando assim a operação estável de baixa velocidade. Mesmo que o modo de modulação SPWM seja usado, em comparação com a fonte de alimentação senoidal de frequência de potência, ainda haverá um certo grau de harmônicos de ordem baixa, que produzirá torque pulsante em baixa velocidade e afetará a operação estável do motor em baixa velocidade.
2. Geram a tensão de impulso e a tensão axial (corrente) ao isolamento
a) ocorre tensão de surto. Quando o motor está em funcionamento, a tensão aplicada é frequentemente sobreposta com a tensão de surto gerada quando os componentes no dispositivo de conversão de frequência são comutados e, às vezes, a tensão de surto é alta, resultando em choque elétrico repetido à bobina e danos ao isolamento.
b) Gere tensão axial e corrente axial. A geração de tensão do eixo se deve principalmente à existência de desequilíbrio do circuito magnético e fenômeno de indução eletrostática, que não é grave em motores comuns, mas é mais proeminente em motores alimentados por fonte de alimentação de frequência variável. Se a tensão do eixo estiver muito alta, o estado de lubrificação do filme de petróleo entre o eixo e o rolamento será danificado, e a vida útil do rolamento será reduzida.
c) A dissipação de calor afeta o efeito de dissipação de calor ao funcionar em baixa velocidade. Devido à grande faixa de regulação de velocidade do motor de frequência variável, ele geralmente funciona em baixa velocidade em baixa frequência. Nesse momento, como a velocidade é muito baixa, o ar de resfriamento fornecido pelo método de resfriamento de auto-fã usado pelo motor comum é insuficiente e o efeito de dissipação de calor é reduzido e o resfriamento independente do ventilador deve ser usado.
A influência mecânica é propensa à ressonância; em geral, qualquer dispositivo mecânico produzirá fenômeno de ressonância. No entanto, o motor que corre a frequência e velocidade de potência constante devem evitar a ressonância com a frequência natural mecânica da resposta de frequência elétrica de 50Hz. Quando o motor é operado com conversão de frequência, a frequência operacional tem uma ampla faixa e cada componente possui sua própria frequência natural, o que é fácil de torná -lo ressonante em uma certa frequência.
Hora de postagem: 25-2025 de fevereiro