可変周波数モータと動力周波数モータの違い

第1に、通常の非同期モータは一定の周波数と一定の電圧に基づいて設計されており、周波数変換速度調整の要件に完全に適合することは不可能である。

インバータのモータへの影響

1、モータの効率と温度上昇の問題

周波数変換器の形態にかかわらず、高調波電圧および電流の異なるレベルが動作中に生成されるので、モータは非正弦波の電圧および電流で動作する。データ導入を拒否するには、現在一般的に使用されている正弦波PWMインバータを例にとると、基本的に低調波はゼロであり、キャリア周波数の約2倍の高調波成分は2u + 1（u変調比）である。高調波は、ステータ銅損、ロータ銅（アルミニウム）消費量、鉄損および追加の損失、特に回転子銅（アルミニウム）の消費を増加させる。非同期モータは基本周波数に近い同期速度で回転するので、高次高調波電圧はローターバーを大きなスリップで切断した後に大きなローター損失を引き起こす。加えて、表皮効果による追加の銅消費を考慮する必要がある。これらの損失は、モータに余分の熱を発生させ、効率を低下させ、出力電力を低下させる。たとえば、通常の三相非同期モータがインバータの非正弦波電源出力で動作する場合、温度上昇は一般に10％〜20％増加します。

2、モータ絶縁強度の問題

現在、多くの中小サイズのインバータはPWM制御を使用しています。彼のキャリア周波数は数千から10キロヘルツ程度であり、モータの固定子巻線は、モータに急峻な衝撃電圧を印加するのと同等の高い電圧上昇率に耐えるようにして、モータの回転間絶縁より耐性があります。厳しいテスト。さらに、PWMインバータで生成された矩形チョッパサージ電圧は、モータの動作電圧に重畳され、モータの絶縁を地面に脅かす恐れがあり、高地電圧。

3.高調波電磁ノイズと振動

通常の非同期モータにインバータで電力を供給すると、電磁気、機械的、換気などの振動や騒音がより複雑になります。可変周波数電源に含まれる高調波は、毎回、モータの電磁部分の固有の空間高調波と干渉して、様々な電磁励起力を形成する。電磁力波の周波数がモータ本体の固有振動周波数に一致または近づくと共振現象が発生し、ノイズが増加する。モータの動作周波数範囲が広く、回転速度の範囲が広いため、モータの各部の固有振動周波数を避けることは困難である。

4.頻繁な始動および制動に適応するモータの能力

インバータには電力が供給されているため、非常に低い周波数および電圧で突入電流を発生させずにモータを始動することができ、頻繁な始動および制動を達成するために、インバータによって提供される様々なブレーキ方法によって迅速に制動することができる。モータの機械系および電磁気系が機械的構造および絶縁構造に疲労および加速された経年変化の問題をもたらす巡回交番力の作用下にあるように条件が生成される。

5、低速での冷却問題

まず、非同期モータのインピーダンスは理想的ではありません。電源周波数が低い場合、電源の高調波による損失が大きくなります。第2に、通常の非同期モータが減速されると、冷却風量は回転速度の3乗に比例し、モータの低速冷却状態が悪化し、温度上昇が急激になり、一定のトルク出力を達成する。

第二に、可変周波数モータの特性

1、電磁気設計

通常の非同期モータの場合、再設計で考慮される主な性能パラメータは、過負荷能力、始動性能、効率、力率です。可変周波数モータは、臨界スリップ率が電源周波数に反比例するので、臨界スリップ率が1に近いときに直接開始することができる。したがって、過負荷能力および始動性能をあまり考慮する必要はない解決すべき重要な問題は、どのようにモータ対を改善するかである。非正弦波電源に適応する能力。この方法は、一般的に以下の通りである。

1）ステータとロータの抵抗をなるべく下げてください。ステータ高調波を低減して基本波の銅損失を低減し、高調波による銅消費の増加を補う

2）電流の高調波を抑制するためには、モータのインダクタンスを適切に大きくする必要があります。しかし、ロータスロットの漏れ抵抗が大きく、表皮効果も大きく、高次高調波銅消費量も増加する。したがって、モータの漏れ抵抗のサイズは、全速度範囲内のインピーダンスマッチングの妥当性を考慮する必要があります。

3）可変周波数モータの主磁気回路は一般に不飽和に設計されている。 1つは、高調波を考慮して磁気回路の飽和を深くすることであり、もう1つは低周波数で出力トルクを増加させるためにインバータの出力電圧を増加させることである。

2、構造設計

構造を再設計する際には、主に、可変周波数モータの絶縁構造、振動および騒音冷却モードに対する非正弦波電源特性の影響を考慮しています。一般的に次の問題に注意してください。

1）地面の絶縁強度とコイルの絶縁、特に絶縁耐圧に耐える能力を強化するため、一般にFグレード以上の絶縁グレード。

2）モータの振動や騒音については、モータ部品全体の剛性を十分に考慮し、固有振動数をできるだけ大きくして、各力波による共振を避けてください。 3）冷却方式：一般的に強制空冷方式を採用しています。つまり、主モーター冷却ファンを独立モーターで駆動します。

4）シャフト電流防止対策。容量が160 kWを超えるベアリングの場合、ベアリング絶縁対策を採用する必要があります。主に、磁気回路の非対称性のために、シャフト電流も生成される。他の高周波部品が発生する電流が一緒に働くと、シャフト電流が大きく増加し、ベアリングの損傷を招くため、一般的に絶縁対策が講じられます。

5）定電力可変周波数モータの場合、速度が3000 / minを超えると、軸受の温度上昇を補うために特殊な耐高温グリースを使用する必要があります。

可変周波数モータは、0.1HZ〜130HZの範囲で長時間動作させることができます。通常のモーターは次の場所で使用できます：

20〜65hzの範囲の2極の長期動作。

25〜75Hzの範囲で長期間動作するためには4極。

30〜85Hzの範囲で長期間作動するために6極。

35〜100Hzの範囲で8極長時間運転が可能です。