Utjecaj na motor tijekom regulacije brzine promjenjive frekvencije
[Uticaj motora na regulaciju brzine konverzije frekvencije] Motor za kontrolu brzine je dizajniran za regulaciju brzine izmjenične struje u smislu njegove izvorne namjere. Međutim, direktan razlog za povećanje brzine pretvorbe frekvencije je jednostavna struktura i niska cijena običnog asinhronog motora. Cijena i praktična kontrola brzine. Ako regulacija brzine konverzije frekvencije mora biti opremljena posebnim motorom za konverziju frekvencije, onda postoji kontradikcija. Inherentna jednostavnost, čvrstoća i trajnost regulacije brzine konverzije frekvencije nisu nestali? Stoga se u ovom radu raspravlja o pitanju frekvencijskog pretvornika i njegovoj primjeni na papirnoj mašini.
Utjecaj na motor i njegove performanse tijekom regulacije brzine promjenjive frekvencije Regulacija brzine promjenjive frekvencije Izlaz impulsa napona na kraj motora nije sinusoidan bez obzira na način upravljanja. Stoga je analiza radnih karakteristika običnih asinhronih motora pod ne-sinusnim valovima utjecaj na motor prilikom regulacije brzine promjenjive frekvencije.
Uglavnom postoje sljedeći aspekti:
Gubitak motora i efikasnost Motori koji rade pod ne-sinusoidnim napajanjem, pored normalnih gubitaka zbog fundamentalnih, takođe će uvesti mnogo dodatnih gubitaka. Uglavnom se manifestuje u povećanju gubitka statorskog bakra, gubitku bakra rotora i gubitku gvožđa, što utiče na efikasnost motora.
1. Oštećenje struje statora u namotajima statora uzrokuje povećanje harmonijske struje I2R. Kada se efekt kože ignoriše, gubitak statorskog bakra pri ne-sinusnoj struji je proporcionalan kvadratu efektivne struje. Ako je broj statorskih faza m1, a otpor statora svake faze R1, ukupni gubitak statorskog bakra P1 zamjenjuje se u gornju jednadžbu ukupne struje statora rms Irms uključujući temeljnu struju. Dobije se drugi termin u jednadžbi. Gubitak harmonika. Eksperimentima je utvrđeno da se zbog postojanja harmonijske struje i odgovarajućeg fluksa propuštanja povećava zasićenje magnetnog fluksa protoka curenja, a povećava se i pobudna struja, tako da se i osnovna komponenta struje povećava. .
2, gubitak rotora bakra u frekvenciji harmonika, općenito se može smatrati kao otpornik namotaja statora konstantan, ali za asinkroni rotor motora, njegova otpornost na izmjeničnu struju je uvelike povećana zbog efekta kože. Posebno je ozbiljan rotor kaveza za duboke žljebove. Sinhroni motor ili reluktantni motor pod napajanjem sinusnog vala ima mali harmonički potencijal zbog prostora statora. Gubici uzrokovani u površinskim namotima rotora su zanemarivi. Kada sinhroni motor radi pod ne-sinusnim napajanjem. Vremenski harmonički magnetni potencijal inducira harmoničnu struju rotora, baš kao i asinhroni motor koji radi na svojoj osnovnoj sinkronoj brzini.
Magnetni potencijal petog harmonika obrnute rotacije i sedmi harmonički magnetni potencijal rotacije naprijed će izazvati struju rotora od 6 puta više od osnovne frekvencije, a frekvencija struje rotora je 300 Hz na osnovnoj frekvenciji od 50 Hz. Slično tome, 11. i 13. harmonici indukuju 12 puta veću frekvenciju, odnosno 600 Hz struje rotora. Na ovim frekvencijama, stvarni AC otpor rotora je mnogo veći od DC otpora. Koliko se zapravo povećava otpor rotora ovisi o poprečnom presjeku vodiča i geometriji proreza rotora u kojima su postavljeni vodiči. Tipični bakarni provodnik koji ima odnos širine i visine od oko 4 ima odnos AC otpora prema DC otpornosti od 1,56 na 50 Hz, odnos od oko 2,6 na 300 Hz, i odnos od oko 3,7 na 600 Hz. Na višim frekvencijama ovaj odnos se povećava proporcionalno kvadratnom korijenu frekvencije.
3. Gubitak jezgre u harmoničnom motoru gubitka željeza također se povećava zbog pojave harmonika u naponu napajanja; harmonici struje statora uspostavljaju vremensku harmoničnu magnetomotornu silu između zračnih zazora. Ukupni magnetni potencijal u bilo kojoj tački vazdušnog raspora je sinteza fundamentalnih i vremenskih harmoničkih magnetnih potencijala. Za trofazni šestostepeni talasni oblik napona, maksimum magnetne gustoće u zračnom rasporu je oko 10% veći od osnovne vrijednosti, ali je porast gubitka gvožđa uzrokovan vremenskim protokom harmonika mali. Gubitak usled propuštanja na kraju i propuštanje fluksa u šahtu će se povećati ispod frekvencije harmonika. Ovo se mora uzeti u obzir pri ne-sinusnom napajanju: efekat curenja na kraju je u namotima statora i rotora. Oba postoje, uglavnom gubitak vrtložnih struja uzrokovan ulaskom fluksa u krajnju ploču. Zbog promjene u faznoj razlici između magnetnog potencijala statora i magnetskog potencijala rotora, u strukturi žlijeba se stvara struja curenja padobrana, a njen magnetni potencijal je velik na krajnjem dijelu, uzrokujući gubitak jezgre statora i zuba. .
4, efikasnost motora Gubitak harmonika je značajno određen harmonijskim sadržajem primenjenog napona. Harmonijska komponenta je velika, gubitak motora se povećava, a efikasnost se smanjuje. Međutim, većina statičkih pretvarača ne proizvodi harmonike ispod 5, dok je veličina viših harmonika manja. Napon ovog talasnog oblika nije kritičan za efikasnost motora. Proračuni i usporedni testovi na asinhronim motorima srednjeg kapaciteta pokazali su da njihova efektivna struja punog opterećenja raste za oko 4% od osnovne vrijednosti. Ako se zanemari efekt kože, gubitak bakra u motoru proporcionalan je kvadratu ukupne efektivne struje, a gubitak harmonika bakra je 8% od temeljnog gubitka. S obzirom da se otpor rotora može povećati u prosjeku tri puta zbog efekta kože, harmonički gubitak bakra u motoru bi trebao biti 24% od temeljnog gubitka. Ako gubitak bakra čini 50% ukupnog gubitka motora, harmonijski gubitak bakra povećava gubitak cijelog motora za 12%. Povećanje gubitka gvožđa je teško izračunati, jer na njega utječe struktura motora i korišteni magnetni materijal.
Ako su viši harmonički sastojci u talasnom obliku napona statora relativno niski, kao u 6-stepenom talasu, povećanje harmonijskog gubitka gvožđa ne prelazi 10%. Ako gubitak gvožđa i zalutali gubitak čine 40% ukupnog gubitka motora, gubitak harmonika predstavlja samo 4% ukupnog gubitka motora. Gubitak trenja i gubitak vjetra su nepromijenjeni, tako da ukupni gubitak motora raste za manje od 20%. Ako je efikasnost motora 90% na sinusoidalno napajanje od 50 Hz, efikasnost motora se smanjuje samo za 1% do 2% zbog prisutnosti harmonika. Ako je harmonijska komponenta primenjenog talasnog oblika napona znatno veća od harmonijske komponente talasa od 6 koraka, gubitak harmonika motora će se uveliko povećati i može biti veći od osnovnog gubitka. U slučaju napajanja sa 6 koraka, nisko-propusni motor može apsorbirati veliku harmoničnu struju, čime se smanjuje efikasnost motora za 5% ili više. U ovom slučaju, za zadovoljavajući rad, koristi se 12-stepeni valni pretvarač ili šestfazni namotaj statora. Harmonijske struje i harmonički gubici motora su praktično neovisni o opterećenju, tako da se gubitak vremenskih harmonika može zapravo utvrditi usporedbom između sinusoidnog napajanja i ne-sinusoidnog napajanja u uvjetima bez opterećenja. Ovo se koristi za određivanje približnog raspona degradacije efikasnosti motora za određeni tip ili strukturu.
