Η επίδραση στον κινητήρα κατά τη ρύθμιση της μεταβλητής συχνότητας
[Επιρροή του κινητήρα στη ρύθμιση της ταχύτητας μετατροπής συχνότητας] Ο κινητήρας ελέγχου ταχύτητας έχει σχεδιαστεί για την ρύθμιση της ταχύτητας εναλλασσόμενου ρεύματος από την άποψη της αρχικής του πρόθεσης. Ωστόσο, ο άμεσος λόγος για την αύξηση της ταχύτητας μετατροπής συχνότητας είναι η απλή δομή και το χαμηλό κόστος του κοινού ασύγχρονου κινητήρα. Κόστος και άνετος έλεγχος ταχύτητας. Εάν η ρύθμιση της ταχύτητας μετατροπής πρέπει να είναι εφοδιασμένη με ειδικό κινητήρα για τη μετατροπή συχνότητας, τότε υπάρχει μια αντίφαση. Η εγγενής απλότητα, ανθεκτικότητα και αντοχή της ρύθμισης της ταχύτητας μετατροπής ταχύτητας δεν έχουν φύγει; Συνεπώς, το παρόν έγγραφο ασχολείται με το ζήτημα του κινητήρα μετατροπής συχνότητας και της εμβέλειας εφαρμογής του και της εφαρμογής του στην μηχανή χαρτιού.
Επιρροή στον κινητήρα και την απόδοσή του κατά τον έλεγχο της ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας Έλεγχος ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας Η έξοδος παλμού τάσης στο άκρο του κινητήρα δεν είναι ημιτονοειδή ανεξάρτητα από τη μέθοδο ελέγχου. Επομένως, η ανάλυση των χαρακτηριστικών λειτουργίας των συνηθισμένων ασύγχρονων κινητήρων κάτω από μη ημιτονοειδή κύματα είναι η επίδραση επί του κινητήρα κατά τη ρύθμιση της μεταβλητής ταχύτητας συχνότητας.
Υπάρχουν κυρίως οι ακόλουθες πτυχές:
Οι κινητήρες απώλειας και αποδοτικότητας κινητήρων που λειτουργούν υπό μη ημιτονοειδή τροφοδοτικά, εκτός από τις κανονικές απώλειες λόγω των θεμελιωδών, θα προκαλέσουν επίσης πολλές πρόσθετες απώλειες. Κυρίως εκδηλώθηκε στην αύξηση της απώλειας χαλκού στάτορα, απώλεια χαλκού ρότορα και απώλεια σιδήρου, η οποία επηρεάζει την απόδοση του κινητήρα.
1. Η ζημιά ρεύματος του στάτη στις περιελίξεις του στάτορα προκαλεί την αύξηση του I2R από το αρμονικό ρεύμα. Όταν αγνοείται το φαινόμενο του δέρματος, η απώλεια χαλκού στάτορα σε μη ημιτονοειδές ρεύμα είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του ρεύματος rms. Εάν ο αριθμός των σταδίων του στάτη είναι m1 και η αντίσταση στάτη σε κάθε φάση είναι R1, η συνολική απώλεια χαλκού στάτη P1 υποκαθίσταται στην παραπάνω εξίσωση για το συνολικό ρεύμα storm rms Irms συμπεριλαμβανομένου του θεμελιώδους ρεύματος. Ο δεύτερος όρος στην εξίσωση αποκτάται. Αρμονική απώλεια. Βρέθηκε μέσω πειραμάτων ότι λόγω της ύπαρξης αρμονικού ρεύματος και της αντίστοιχης ροής διαρροής, ο κορεσμός της μαγνητικής ροής της ροής διαρροής αυξάνεται και το ρεύμα διέγερσης αυξάνεται έτσι ώστε το θεμελιώδες συστατικό του ρεύματος να είναι επίσης αυξημένο .
2, η απώλεια χαλκού του ρότορα στη συχνότητα αρμονικών, γενικά μπορεί να θεωρηθεί ότι η αντίσταση τυλίγματος του στάτη είναι σταθερή, αλλά για τον ασύγχρονο κινητήρα στροφείου, η αντίστασή του σε AC αυξάνεται σημαντικά λόγω του δερματικού αποτελέσματος. Ειδικά ο ρότορας του κλωβού βαθιάς αυλάκωσης είναι ιδιαίτερα σοβαρός. Ένας συγχρονισμένος κινητήρας ή ένας κινητήρας απροθυμίας κάτω από μια ημιτονοειδή παροχή ισχύος έχει ένα μικρό αρμονικό δυναμικό λόγω του χώρου του στάτη. Οι απώλειες που προκαλούνται στις περιελίξεις της επιφάνειας του δρομέα είναι αμελητέες. Όταν ο σύγχρονος κινητήρας λειτουργεί κάτω από μη-ημιτονοειδή παροχή ρεύματος. Το χρονικό αρμονικό μαγνητικό δυναμικό προκαλεί το αρμονικό ρεύμα του δρομέα, ακριβώς όπως ένας ασύγχρονος κινητήρας που λειτουργεί με τη βασική του σύγχρονη ταχύτητα.
Τόσο το 5ο αρμονικό μαγνητικό δυναμικό της αντίστροφης περιστροφής όσο και το 7ο αρμονικό μαγνητικό δυναμικό της εμπρόσθιας περιστροφής θα προκαλέσουν ρεύμα δρομέα 6 φορές τη θεμελιώδη συχνότητα και η συχνότητα ρεύματος του δρομέα είναι 300 Hz σε βασική συχνότητα 50 Hz. Ομοίως, η 11η και η 13η αρμονική προκαλούν 12 φορές τη θεμελιώδη συχνότητα, δηλαδή 600ΗΖ ρεύματος δρομέα. Σε αυτές τις συχνότητες, η πραγματική αντίσταση AC του ρότορα είναι πολύ μεγαλύτερη από την αντίσταση DC. Πόσο αυξάνεται η αντίσταση του ρότορα εξαρτάται από την διατομή του αγωγού και τη γεωμετρία των σχισμών του δρομέα στις οποίες είναι τοποθετημένοι οι αγωγοί. Ένας τυπικός αγωγός χαλκού που έχει αναλογία διαστάσεων περίπου 4 έχει λόγο αντοχής AC σε DC αντίσταση 1,56 στα 50 Ηζ, αναλογία 2,6 περίπου στα 300 Ηζ και αναλογία περίπου 3,7 στα 600 Ηζ. Σε υψηλότερες συχνότητες, ο λόγος αυτός αυξάνεται ανάλογα με την τετραγωνική ρίζα της συχνότητας.
3. Η απώλεια πυρήνα στον αρμονικό κινητήρα απώλειας σιδήρου αυξάνεται επίσης λόγω της εμφάνισης αρμονικών στην τάση παροχής ρεύματος. οι αρμονικές του ρεύματος στάτορα δημιουργούν μια χρονική αρμονική μαγνητομηχανική δύναμη μεταξύ των κενών αέρα. Το συνολικό μαγνητικό δυναμικό σε οποιοδήποτε σημείο του διακένου αέρα είναι η σύνθεση των θεμελιωδών και χρονικά αρμονικών μαγνητικών δυναμικών. Για τριφασική κυματομορφή τάσης έξι σταδίων, η κορυφή της μαγνητικής πυκνότητας στο διάκενο αέρα είναι περίπου 10% μεγαλύτερη από τη θεμελιώδη τιμή, αλλά η αύξηση της απώλειας σιδήρου που προκαλείται από τη χρονική αρμονική ροή είναι μικρή. Η απώλεια αδέσποτων λόγω της ροής διαρροής στο τέλος και η διαρροή ροής στον αγωγό θα αυξηθεί κάτω από την αρμονική συχνότητα. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν δεν τροφοδοτείται ημιτονοειδής τροφοδοσία ρεύματος: η επίδραση διαρροής στο άκρο βρίσκεται στις περιελίξεις του στάτη και του ρότορα. Και οι δύο υπάρχουν, κυρίως η απώλεια του φούσκας που προκαλείται από τη ροή διαρροής που εισέρχεται στην τελική πλάκα. Λόγω της μεταβολής της διαφοράς φάσης μεταξύ του μαγνητικού δυναμικού του στάτη και του μαγνητικού δυναμικού του δρομέα, δημιουργείται ροή διαρροής αγωγού στη δομή του αγωγού και το μαγνητικό του δυναμικό είναι μεγάλο στο ακραίο τμήμα, προκαλώντας απώλεια στον πυρήνα του στάτη και στα δόντια .
4, απόδοση κινητήρα Η απώλεια αρμονικών προσδιορίζεται σημαντικά από το αρμονικό περιεχόμενο της εφαρμοζόμενης τάσης. Η αρμονική συνιστώσα είναι μεγάλη, η απώλεια κινητήρα αυξάνεται και η απόδοση μειώνεται. Ωστόσο, οι περισσότεροι στατικοί μετατροπείς δεν παράγουν αρμονικές κάτω από 5, ενώ το μέγεθος των υψηλότερων αρμονικών είναι μικρότερο. Η τάση αυτής της κυματομορφής δεν είναι κρίσιμη για την απόδοση του κινητήρα. Οι υπολογισμοί και οι δοκιμές σύγκρισης των ασύγχρονων κινητήρων μεσαίας χωρητικότητας έχουν δείξει ότι το πραγματικό ρεύμα πλήρους φορτίου τους αυξάνεται κατά περίπου 4% από τη θεμελιώδη τιμή. Εάν η επίδραση του δέρματος αγνοηθεί, η απώλεια χαλκού του κινητήρα είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του συνολικού αποτελεσματικού ρεύματος και η αρμονική απώλεια χαλκού είναι 8% της θεμελιώδους απώλειας. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η αντίσταση του ρότορα μπορεί να αυξηθεί κατά μέσο όρο τρεις φορές λόγω του αποτελέσματος του δέρματος, η αρμονική απώλεια χαλκού του κινητήρα θα πρέπει να είναι 24% της θεμελιώδους απώλειας. Εάν η απώλεια χαλκού αντιπροσωπεύει το 50% της συνολικής απώλειας κινητήρα, η αρμονική απώλεια χαλκού αυξάνει την απώλεια ολόκληρου του κινητήρα κατά 12%. Η αύξηση της απώλειας σιδήρου είναι δύσκολο να υπολογιστεί επειδή επηρεάζεται από τη δομή του κινητήρα και το μαγνητικό υλικό που χρησιμοποιείται.
Εάν τα υψηλότερα αρμονικά συστατικά στην κυματομορφή τάσης στάτη είναι σχετικά χαμηλά, όπως στο κύμα 6 βημάτων, η αύξηση της αρμονικής απώλειας σιδήρου δεν υπερβαίνει το 10%. Εάν η απώλεια σιδήρου και η απώλεια σιδήρου αντιπροσωπεύουν το 40% της συνολικής απώλειας κινητήρα, η αρμονική απώλεια αντιπροσωπεύει μόνο το 4% της συνολικής απώλειας κινητήρα. Η απώλεια τριβής και η απώλεια ανεμογεννήτριας δεν επηρεάζονται, οπότε η συνολική απώλεια του κινητήρα αυξάνεται κατά λιγότερο από 20%. Εάν η απόδοση του κινητήρα είναι 90% σε ημιτονοειδή παροχή ρεύματος 50 Hz, η αποδοτικότητα του κινητήρα μειώνεται μόνο κατά 1% έως 2% λόγω της παρουσίας αρμονικών. Εάν η αρμονική συνιστώσα της κυματομορφής εφαρμοζόμενης τάσης είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την αρμονική συνιστώσα του κύματος 6 βημάτων, η αρμονική απώλεια του κινητήρα θα αυξηθεί σημαντικά και μπορεί να είναι μεγαλύτερη από τη θεμελιώδη απώλεια. Στην περίπτωση τροφοδοσίας κύματος 6 σταδίων, ένας κινητήρας χαμηλής διαρροής μπορεί να απορροφήσει ένα μεγάλο αρμονικό ρεύμα, μειώνοντας έτσι την απόδοση του κινητήρα κατά 5% ή περισσότερο. Σε αυτή την περίπτωση, για να λειτουργήσει ικανοποιητικά, χρησιμοποιείται ένας μετατροπέας κύματος 12 βημάτων ή μια έξυπνη περιέλιξη στάτορα. Τα αρμονικά ρεύματα και οι αρμονικές απώλειες του κινητήρα είναι ουσιαστικά ανεξάρτητα από το φορτίο, οπότε η απώλεια χρονικών αρμονικών μπορεί πράγματι να προσδιοριστεί με σύγκριση μεταξύ μιας ημιτονοειδούς παροχής και μιας μη-ημιτονοειδούς παροχής σε συνθήκες μη φορτίου. Αυτό χρησιμοποιείται για να προσδιοριστεί το κατά προσέγγιση εύρος αποδόμησης της κινητικότητας για έναν συγκεκριμένο τύπο ή δομή.
