La principal diferencia entre el motor alimentado por la fuente de alimentación de conversión de frecuencia y el motor alimentado por la onda sinusoidal de frecuencia de potencia es que, por un lado, funciona en un amplio rango de frecuencia desde baja frecuencia hasta alta frecuencia, y por otro lado, la forma de onda de potencia no es sinusoidal. A través del análisis de la serie Fourier de la forma de onda de voltaje, la forma de onda de la fuente de alimentación contiene más de 2n armónicos además del componente de onda fundamental (onda de control) (el número de ondas de modulación contenidas en cada mitad de la onda de control es n). Cuando el convertidor de CA SPWM genera potencia y la aplica al motor, la forma de onda de corriente en el motor aparecerá como una onda sinusoidal con armónicos superpuestos. La corriente armónica generará un componente de flujo magnético pulsante en el circuito magnético del motor asincrónico, y el componente de flujo magnético pulsante se superpone en el flujo magnético principal, de modo que el flujo magnético principal contiene un componente de flujo magnético pulsante. El componente de flujo magnético pulsante también hace que el titular magnético sea saturado, lo que tiene los siguientes efectos en el funcionamiento del motor:
1. Se genera el flujo magnético de la pulsación
Las pérdidas aumentan y la eficiencia disminuye. Debido a que la salida de la fuente de alimentación de frecuencia variable contiene una gran cantidad de armónicos de alto orden, estos armónicos producirán el consumo correspondiente de cobre y hierro, reduciendo la eficiencia operativa. Incluso la tecnología de ancho de pulso sinusoidal SPWM, que se usa ampliamente en la actualidad, solo inhibe los bajos armónicos y reduce el par pulsante del motor, extendiendo así el rango de operación estable del motor a baja velocidad. Y los armónicos más altos no solo no disminuyeron, sino que aumentó. En general, en comparación con la fuente de alimentación sinusoidal de frecuencia de potencia, la eficiencia se reduce en un 1% a 3%, y el factor de potencia se reduce en un 4% a 10%, por lo que la pérdida armónica del motor bajo la fuente de alimentación de conversión de frecuencia es un gran problema.
b) Generar vibración electromagnética y ruido. Debido a la existencia de una serie de armónicos de alto orden, también se generarán vibraciones electromagnéticas y ruido. Cómo reducir la vibración y el ruido ya es un problema para los motores alimentados por onda sinusoidal. Para el motor alimentado por el inversor, el problema se vuelve más complicado debido a la naturaleza no sinusoidal del suministro de energía.
C) El par de pulsación de baja frecuencia se produce a baja velocidad. La fuerza magnetomotiva armónica y la síntesis de la corriente armónica del rotor, lo que resulta en un torque electromagnético armónico constante y un torque electromagnético armónico alterno, un torque electromagnético armónico alterno hará la pulsación del motor, afectando así la operación estable de baja velocidad. Incluso si se usa el modo de modulación SPWM, en comparación con la fuente de alimentación sinusoidal de frecuencia de potencia, todavía habrá un cierto grado de armónicos de bajo orden, lo que producirá un par pulsante a baja velocidad y afectará el funcionamiento estable del motor a baja velocidad.
2. Voltaje de impulso generado y voltaje axial (corriente) al aislamiento
a) Se produce voltaje de sobretensión. Cuando el motor se está ejecutando, el voltaje aplicado a menudo se superpone con el voltaje de sobretensión generado cuando los componentes en el dispositivo de conversión de frecuencia se conmutan, y a veces el voltaje de sobretensión es alto, lo que resulta en una descarga eléctrica repetida a la bobina y daña al aislamiento.
b) Generar voltaje axial y corriente axial. La generación de voltaje del eje se debe principalmente a la existencia del desequilibrio del circuito magnético y el fenómeno de inducción electrostática, que no es grave en los motores ordinarios, pero es más prominente en los motores alimentados por la fuente de alimentación de frecuencia variable. Si el voltaje del eje es demasiado alto, el estado de lubricación de la película de aceite entre el eje y el rodamiento se dañará, y la vida útil del rodamiento se acortará.
c) La disipación de calor afecta el efecto de disipación de calor cuando se ejecuta a baja velocidad. Debido al rango de regulación de gran velocidad del motor de frecuencia variable, a menudo funciona a baja velocidad a baja frecuencia. En este momento, debido a que la velocidad es muy baja, el aire de enfriamiento proporcionado por el método de enfriamiento de autovalecimiento utilizado por el motor ordinario es insuficiente, y el efecto de disipación de calor se reduce y se debe utilizar el enfriamiento independiente del ventilador.
La influencia mecánica es propensa a la resonancia, en general, cualquier dispositivo mecánico producirá un fenómeno de resonancia. Sin embargo, el motor que se ejecuta a frecuencia y velocidad de potencia constante debe evitar la resonancia con la frecuencia natural mecánica de la respuesta de frecuencia eléctrica de 50Hz. Cuando el motor se opera con la conversión de frecuencia, la frecuencia de funcionamiento tiene un amplio rango, y cada componente tiene su propia frecuencia natural, lo que es fácil de hacer que resuene a cierta frecuencia.
Tiempo de publicación: febrero 25-2025