Hat der Frequenzumrichter Auswirkungen auf den Motor?

Gewöhnliche Asynchronmotoren sind für konstante Frequenz und konstante Spannung ausgelegt und können die Anforderungen einer Drehzahlregelung mit variabler Frequenz nicht vollständig erfüllen. Folgende Auswirkungen haben Frequenzumrichter auf Motoren:
1. Der Wirkungsgrad und der Temperaturanstieg von Elektromotoren
Unabhängig von der Form des Frequenzumrichters erzeugt er während des Betriebs unterschiedlich starke harmonische Spannungen und Ströme, wodurch der Motor mit nicht sinusförmigen Spannungen und Strömen betrieben wird. Den Angaben zufolge derzeit
Am Beispiel des häufig verwendeten Sinuswellen-PWM-Frequenzumrichters sind dessen Harmonische niedriger Ordnung grundsätzlich Null und die verbleibenden harmonischen Komponenten höherer Ordnung, die etwa das Doppelte der Trägerfrequenz betragen, sind 2u+1 (u ist das Modulationsverhältnis). .
Oberschwingungen höherer Ordnung können zu einem Anstieg des Kupferverlusts im Stator, des Kupferverlusts (Aluminium) im Rotor, des Eisenverlusts und zusätzlicher Verluste in Elektromotoren führen, wobei der Kupferverlust (Aluminium) im Rotor am bedeutendsten ist. Da Asynchronmotoren mit einer synchronen Drehzahl nahe der Grundfrequenz rotieren, führen hohe harmonische Spannungen, die die Rotorstäbe mit großem Schlupf schneiden, zu erheblichen Rotorverlusten. Darüber hinaus muss auch der durch den Skin-Effekt verursachte zusätzliche Kupferverbrauch berücksichtigt werden. Diese Verluste führen dazu, dass der Motor zusätzliche Wärme erzeugt, den Wirkungsgrad verringert und die Ausgangsleistung verringert. Wenn ein normaler dreiphasiger Asynchronmotor unter nicht sinusförmigen Stromversorgungsbedingungen betrieben wird, die von einem Frequenzumrichter ausgegeben werden, erhöht sich sein Temperaturanstieg im Allgemeinen um 10 % -20 %.
2. Problem der Isolationsfestigkeit des Elektromotors
Derzeit verwenden viele kleine und mittlere Frequenzumrichter die PWM-Steuerungsmethode. Seine Trägerfrequenz beträgt etwa ein paar Tausend bis ein Dutzend Kilohertz mit steigender Geschwindigkeit, was dem Anlegen einer steilen Impulsspannung an den Motor entspricht, wodurch die Windungsisolierung des Motors einer harten 4-6-fachen Spannung standhält. Bei Überlagerung mit der Betriebsspannung des Motors stellt es eine Gefahr für die Erdungsisolation des Motors dar. Neben der hohen Spannung, der die Statorwicklung des Motors bei wiederholten Hochspannungseinwirkungen standhalten muss, beschleunigt der vom PWM-Frequenzumrichter erzeugte rechteckförmige Zerhackerimpuls die Alterung
3. Harmonische elektromagnetische Geräusche und Vibrationen
Wenn gewöhnliche Asynchronmotoren von Frequenzumrichtern angetrieben werden, werden die Vibrationen und Geräusche, die durch elektromagnetische, mechanische, Belüftungs- und andere Faktoren verursacht werden, komplexer. Die verschiedenen zeitlichen Harmonischen, die in der Stromversorgung mit variabler Frequenz enthalten sind, interferieren mit den inhärenten räumlichen Harmonischen des elektromagnetischen Teils des Motors und erzeugen verschiedene elektromagnetische Erregerkräfte. Wenn die Frequenz der elektromagnetischen Wellen mit der natürlichen Schwingungsfrequenz des Motorkörpers übereinstimmt oder dieser nahe kommt, kommt es zu Resonanzphänomenen, wodurch die Geräuschentwicklung zunimmt. Aufgrund des großen Betriebsfrequenzbereichs und des großen Drehzahlschwankungsbereichs von Elektromotoren ist es für die Frequenzen verschiedener elektromagnetischer Wellen schwierig, die Eigenschwingungsfrequenzen der verschiedenen Komponenten des Elektromotors zu vermeiden.
4. Die Anpassungsfähigkeit von Elektromotoren an häufiges Starten und Bremsen
Durch die Verwendung eines Frequenzumrichters zur Stromversorgung kann der Elektromotor bei sehr niedrigen Frequenzen und Spannungen ohne Impulsstrom gestartet werden, und verschiedene vom Frequenzumrichter bereitgestellte Bremsmethoden können zum schnellen Bremsen genutzt werden, wodurch Bedingungen für häufiges Anlaufen geschaffen werden Bremsen. Daher sind die mechanischen und elektromagnetischen Systeme des Elektromotors zyklischen Wechselkräften ausgesetzt, die zu Ermüdungs- und beschleunigten Alterungsproblemen der mechanischen und Isolationsstrukturen führen.