Оказывает ли преобразователь частоты какое-либо влияние на двигатель?

Обычные асинхронные двигатели рассчитаны на постоянную частоту и постоянное напряжение и не могут полностью удовлетворить требования регулирования скорости с переменной частотой. Ниже приводится влияние преобразователей частоты на двигатели:
1. КПД и повышение температуры электродвигателей.
Независимо от формы преобразователя частоты во время работы он генерирует гармоники напряжения и тока различной степени, в результате чего двигатель работает при несинусоидальном напряжении и токе. По информации, в настоящее время
Если взять в качестве примера широко используемый синусоидальный преобразователь частоты ШИМ, то его младшие гармоники в основном равны нулю, а остальные гармонические компоненты высокого порядка, которые примерно в два раза превышают несущую частоту, равны 2u+1 (u — коэффициент модуляции). .
Гармоники более высокого порядка могут вызвать увеличение потерь в меди статора, потерь в меди (алюминии) в роторе, потерь в железе и дополнительных потерь в электродвигателях, наиболее значительными из которых являются потери в меди (алюминии) в роторе. Поскольку асинхронные двигатели вращаются с синхронной скоростью, близкой к основной частоте, высокие гармонические напряжения, разрезающие стержни ротора с большим скольжением, приведут к значительным потерям в роторе. Кроме того, необходимо учитывать дополнительный расход меди, вызванный скин-эффектом. Эти потери приведут к тому, что двигатель будет выделять дополнительное тепло, снизит эффективность и уменьшит выходную мощность. Если обычный трехфазный асинхронный двигатель работает в несинусоидальных условиях электропитания, выдаваемого преобразователем частоты, повышение его температуры обычно увеличивается на 10% -20%.
2. Проблема прочности изоляции электродвигателя.
В настоящее время во многих преобразователях частоты малого и среднего размера используется метод управления ШИМ. Его несущая частота составляет от нескольких тысяч до дюжины килогерц с возрастающей скоростью, что эквивалентно подаче на двигатель крутого импульсного напряжения, в результате чего межвитковая изоляция двигателя выдерживает резкое напряжение, кратное 4-6. При наложении на рабочее напряжение двигателя оно представляет угрозу для изоляции заземления двигателя. Помимо высокого напряжения, которое обмотка статора двигателя должна выдерживать при повторяющихся высоковольтных воздействиях, прямоугольный импульс прерывателя, генерируемый преобразователем частоты ШИМ, ускоряет старение.
3. Гармонический электромагнитный шум и вибрация.
Когда обычные асинхронные двигатели питаются от преобразователей частоты, вибрация и шум, вызванные электромагнитными, механическими, вентиляционными и другими факторами, становятся более сложными. Различные временные гармоники, содержащиеся в источнике питания переменной частоты, мешают собственным пространственным гармоникам электромагнитной части двигателя, образуя различные силы электромагнитного возбуждения. Когда частота электромагнитных волн соответствует или близка к собственной частоте вибрации корпуса двигателя, возникает явление резонанса, тем самым увеличивая шум. Из-за широкого диапазона рабочих частот и большого диапазона изменения скорости электродвигателей частотам различных электромагнитных волн трудно избежать собственных частот вибрации различных компонентов электродвигателя.
4. Приспособленность электродвигателей к частому пуску и торможению.
Благодаря использованию преобразователя частоты для питания электродвигатель может запускаться на очень низких частотах и ​​напряжениях без импульсного тока, а различные способы торможения, обеспечиваемые преобразователем частоты, могут использоваться для быстрого торможения, создавая условия для частого пуска и торможение. Таким образом, механическая и электромагнитная системы электродвигателя подвергаются циклическим переменным силам, которые вызывают проблемы усталости и ускоренного старения механических и изоляционных конструкций.