Přejít na obsah 
Abstraktní.
Tento článek pojednává o vlastnostech invertorového motoru, aplikaci a principu řízení invertorového motoru, jsou zdůrazněny konstrukční charakteristiky a také je porovnána aplikace invertorového motoru s pohonem s proměnnou frekvencí a běžného motoru.
Klíčová slova
technologie řízení rychlosti střídavého proudu; střídač; plynule měnitelná rychlost; úroveň izolace; vektorové řízení; přímé řízení momentu, elektromotor, VFD motor, výrobce
Úvod
S rychlým vývojem výkonové elektroniky a nových polovodičových zařízení byla technologie řízení rychlosti střídavého proudu neustále zdokonalována a vylepšována a měniče jsou široce používány ve střídavých motorech pro jejich dobrý výstupní průběh a vynikající poměr výkonu a ceny.
Například: ocelárny pro válcování velkých motorů a středních a malých válcových motorů, železnice a městská železniční doprava s trakčními motory, motory výtahů, zdvihací motory pro zařízení pro zdvihání kontejnerů, čerpadla a ventilátory s motory, kompresory, domácí spotřebiče s motory atd. používají střídavé motory s proměnnou rychlostí s pohony s proměnnou frekvencí a dosahují dobrých výsledků.
Použití střídavého motoru s proměnnou frekvencí než stejnosměrného motoru má významné výhody.
(1) jednoduché a snadné nastavení rychlosti, což šetří energii.
(2) Konstrukce indukčního motoru AC je jednoduchá, malá velikost, malá setrvačnost, nízká cena, snadná údržba, odolná.
3） Může rozšířit kapacitu, realizovat vysokorychlostní a vysokonapěťový provoz.
4) Může realizovat měkký start a rychlé brzdění.
5) Nejiskřící, odolný proti výbuchu a silná přizpůsobivost prostředí.
V posledních letech převodové zařízení pro řízení rychlosti převodu frekvence dosáhlo 13% až 16% roční míry růstu a postupně nahradilo většinu trendu převodového zařízení pro řízení rychlosti DC.
Vzhledem k tomu, že běžný asynchronní motor pracující s konstantní frekvencí a napájecím napětím má velká omezení při použití v systému řízení rychlosti s proměnnou frekvencí, byl z tohoto důvodu speciální střídavý elektromotor s proměnnou frekvencí navržený podle použití příležitosti a požadavků na použití. rozvinutý.
Jedná se především o invertorové motory pro nízkou hlučnost a nízké vibrace, invertorové motory s vylepšenou charakteristikou momentu při nízkých otáčkách, vysokootáčkové invertorové motory, motory s generátory měření rychlosti a vektorově řízené invertorové motory.
Hlavní vlastnosti a princip řízení frekvenčního motoru
Speciální motor s přeměnou frekvence má následující vlastnosti.
(1) Návrh zvýšení teploty na úrovni B, výroba izolace na úrovni F.
Přijetím polymerního izolačního materiálu a výrobního procesu vakuového tlakového máčení a speciální izolační struktury se výrazně zlepšila odolnost elektrického vinutí izolačního napětí a mechanická pevnost, která je schopna vysokorychlostního provozu motoru a odolá vysokofrekvenčnímu proudovému nárazu měniče a poškození izolace napětím.
(2) vysoká kvalita vyvážení, úroveň vibrací R (úroveň redukce vibrací), přesnost zpracování mechanických dílů
Použití speciálních vysoce přesných ložisek může být vysokorychlostní provoz v rychlosti motoru.
(3) nucené větrání a systém odvodu tepla, vše pomocí dovážených axiálních ventilátorů ultra tiché, vysoká životnost, silný vítr.
Chcete-li chránit motor při jakékoli rychlosti, získejte účinný odvod tepla, můžete dosáhnout dlouhodobého provozu při vysokých nebo nízkých otáčkách.
4) Ve srovnání s tradičním motorem s frekvenční konverzí,
s širším rozsahem regulace rychlosti a vyšší kvalitou provedení, díky speciální konstrukci magnetického pole, k dalšímu potlačení vysokého harmonického magnetického pole, aby byl splněn designový index široké frekvence, úspory energie a nízkého hluku.
5）S širokým rozsahem charakteristik konstantního točivého momentu a výkonu, plynulá regulace rychlosti, žádná pulzace točivého momentu.
Se všemi druhy frekvenčních měničů mají dobré přizpůsobení parametrů, s vektorovým řízením, mohou realizovat nulovou rychlost plného točivého momentu, nízkofrekvenční vysoký točivý moment a vysoce přesné řízení rychlosti, řízení polohy a rychlé řízení dynamické odezvy.
(6) Speciální motor pro konverzi frekvence může být vybaven brzdami a kodéry,
tak, aby bylo dosaženo přesného parkování a realizace vysoce přesné regulace rychlosti prostřednictvím regulace rychlosti v uzavřené smyčce.
Adopting "reducer + inverter special motor + encoder + inverter" to realize precise control of ultra-low speed step less speed regulation.
(7) Invertorový motor má dobrou všestrannost,
jeho instalační velikost odpovídá normě IEC a je zaměnitelná s obecnými standardními motory.
Rychlost asynchronního motoru je úměrná frekvenci, když se rychlost otáčení příliš nemění, takže změna frekvence napájecího zdroje může změnit rychlost asynchronního motoru.
Při regulaci frekvence se očekává, že hlavní tok zůstane konstantní.
Je-li hlavní tok větší než tok při běžném provozu, dojde k přesycení magnetického obvodu a zvýšení budícího proudu a snížení účiníku.
Pokud je hlavní tok menší než tok v normálním provozu, točivý moment motoru se sníží.
Na počátku 21. století využívaný střídač převážně přebírá režim AC-DC (frekvenční převod VVVF nebo převod frekvence vektorového řízení), který nejprve převádí střídavé napájení na stejnosměrné napájení přes usměrňovač a poté převádí stejnosměrný výkon na frekvenci a Napětí.
Stejnosměrný napájecí zdroj je převeden na stejnosměrný proud pomocí usměrňovače a poté na střídavé napájení s řízenou frekvencí a napětím pro napájení třífázového motoru.
Obvod střídače se obecně skládá ze čtyř částí: usměrňovač, meziobvod stejnosměrného proudu, střídač a řízení.
Usměrňovač je třífázový můstkový neřízený usměrňovač, střídač je třífázový můstkový střídač typu IGBT s výstupem tvaru vlny PWM a meziobvod stejnosměrného proudu slouží k filtrování, ukládání stejnosměrné energie a vyrovnávání jalového výkonu.
VFD motor - Aplikace motoru pro převod frekvence
Motor s frekvenčním převodem se stal hlavním programem řízení rychlosti, lze jej široce používat ve všech oblastech života s plynulou převodovkou s proměnnou rychlostí.
Zejména se stále rozšířenější aplikací invertoru v oblasti průmyslového řízení se stále více rozšiřuje použití invertorového motoru, vzhledem k převahě invertorového motoru v řízení frekvence oproti běžnému motoru, kde se používá invertor, existují invertorové motory.
Společenské přínosy znárodněných vysokonapěťových invertorových zařízení jsou významné, zejména úspora energie, úspora zdrojů a snížení znečištění životního prostředí.
Eliminujte rázy při rozběhu střídavého motoru a dopad na elektrickou síť a snižte poruchovost elektromotoru a zařízení.
Zlepšete přesnost ovládání a stupeň automatizace.
Ekonomické výhody řízení rychlosti frekvenční konverze jsou pozoruhodné.
U odstředivých čerpadel a ventilátorů je průtok kapaliny úměrný primární straně otáček, točivý moment je úměrný sekundární straně otáček a výkon je úměrný terciární straně otáček, otáčky se snižují a spotřeba motoru klesá. ve třech směrech, takže efekt úspory energie řízení rychlosti frekvenční konverze je velmi významný.
Pokud se průtok sníží, rychlost otáčení se sníží, proud se sníží a spotřeba motoru se sníží, což teoreticky šetří energii.
Při původním použití klapek, regulace ventilů, klesá průtok, zvyšuje se tlaková výška, snižuje se výkon motoru tak, že variabilní frekvenční regulace otáček než u klapek, regulace typu ventilu úspora energie.
Kromě úspory energie a účinnosti pro různé zátěže existují některé nepřímé ekonomické výhody, hlavně lze zlepšit účiník, dosáhnout měkkého rozběhu, snížit rozběhový moment na elektrickém a mechanickém poškození motoru, hladký, stabilní a vysoký precizní ovládání.
21. století se řízení rychlosti s proměnnou frekvencí stalo hlavním programem řízení rychlosti a může být široce používáno ve všech oblastech života plynulé převodovky s proměnnou rychlostí.
Konstrukční vlastnosti motorů s proměnným kmitočtem
3.1 Elektromagnetické provedení
Hlavními výkonnostními parametry uvažovanými při návrhu běžných asynchronních motorů jsou přetížitelnost, startovací výkon, účinnost a účiník.
Pokud jde o invertorový motor, protože kritická rychlost ztlumení je nepřímo úměrná frekvenci napájení.
Může být spuštěn přímo, když se kritická míra ztlumení blíží 1.
Přetížitelnost a startovací výkon již proto není třeba příliš zvažovat a klíčový problém, který je třeba vyřešit, je, jak zlepšit adaptabilitu motoru na nesinusové napájení.
Elektromagnetický design se zaměřuje na následující aspekty:
1) Snižte odpor statoru a rotoru co nejvíce, snížení odporu statoru může snížit základní spotřebu mědi, aby se kompenzovalo zvýšení spotřeby mědi způsobené vysokými harmonickými.
2) Pro potlačení vysokých harmonických v proudu je třeba přiměřeně zvýšit indukčnost střídavého motoru.
Odolnost proti svodům v štěrbině rotoru je však větší a její povrchový efekt je také větší a spotřeba mědi u vysokých harmonických se také zvyšuje.
Velikost svodové reaktance motoru by proto měla brát v úvahu přiměřenost impedančního přizpůsobení v celém rozsahu otáček.
3) Hlavní magnetický obvod invertorového motoru je obecně navržen tak, aby byl nenasycený, jedním je třeba vzít v úvahu, že vysoké harmonické prohloubí saturaci magnetického obvodu, a druhým je vzít v úvahu, že při nízké frekvenci by mělo být výstupní napětí invertoru přiměřeně zvýšeno. aby se zlepšil výstupní točivý moment.
3.2 Návrh konstrukce
Konstrukce konstrukce, především také zvážit dopad nesinusových výkonových charakteristik na izolační strukturu invertorového motoru, vibrace, režim chlazení hluku atd., Obecně věnujte pozornost následujícím otázkám.
(1) úroveň izolace, obecně úroveň F nebo vyšší, aby se posílila izolace proti zemi a pevnost izolace vedení, zejména aby se vzala v úvahu schopnost izolace odolat rázovému napětí.
(2) Vibrace a hluk motoru, měli bychom plně zvážit tuhost součástí motoru a celku a pokusit se co nejlépe zlepšit jeho vlastní frekvenci, abychom se vyhnuli rezonančnímu jevu s každou silovou vlnou.
(3) Metoda chlazení: obecně používejte chlazení nucenou ventilací, to znamená, že hlavní chladicí ventilátor motoru je poháněn nezávislým motorem.
(4) U motorů s výkonem nad 160 kW by měla být přijata opatření k zamezení proudu hřídele a opatření k izolaci ložisek.
Především je snadné vytvořit asymetrii magnetického obvodu, která bude také produkovat hřídelový proud.
Když jsou proudy produkované jinými vysokofrekvenčními součástmi kombinovány dohromady, hřídelový proud se výrazně zvýší, což povede k poškození ložisek, takže by měla být obecně přijata izolační opatření.
5）U motoru s proměnnou frekvencí konstantního výkonu, když otáčky překročí 3000/min, by se mělo použít speciální mazivo s vysokou teplotní odolností pro kompenzaci nárůstu teploty ložiska.
Rozdíl mezi invertorovým motorem a běžným motorem
Většina domácích běžných motorů může běžet pouze za podmínek AC380V/50HZ, běžné motory mohou snížit nebo zvýšit frekvenci používání.
Ale rozsah nemůže být příliš velký, jinak se motor zahřeje nebo dokonce spálí. Invertorové motory lze použít při jakékoli rychlosti v rámci jejich rozsahu otáček a motor se nepoškodí.
Obecně platí, že indukční motor s frekvenční konverzí se 100 % jmenovité zátěže v rozsahu 10 % až 100 % jmenovité rychlosti nepřetržitého provozu nepřekročí nárůst teploty standardní povolenou hodnotu motoru.
Většina odvodu tepla běžných motorů je vzduchem samochlazeného typu a odvod tepla motoru závisí na víření dvou oběžných kol na konci motoru.
Když jsou otáčky motoru nízké, stává se problémem odvod tepla motoru.
Ve srovnání s běžnými motory není cena invertorových motorů o mnoho dražší a výhody jsou zřejmé.
Inverter motor adopts "special inverter induction motor + inverter" AC speed control method, so that the degree of mechanical automation and production efficiency is greatly improved, equipment miniaturization, increase comfort.
Nad 3000 ot./min. by mělo být použito speciální mazivo s vysokou teplotní odolností pro kompenzaci nárůstu teploty ložisek.
Sekundární zatížení točivého momentu, když se rychlost sníží, točivý moment se také sníží a také se sníží tvorba tepla, vhodné pro výběr běžného motoru pro převod frekvence, skutečná rychlost není nižší než 40% synchronní rychlosti k použití.
Ostatní zátěže, při běhu při 60% synchronní rychlosti a vyšší, používají běžné motory.
Při provozu při 25%-60% synchronních otáčkách použijte třífázový asynchronní motor s externím nuceným chlazením invertorové klece, tj. speciální motor pro převod frekvence.
Když jsou otáčky pod 25 % synchronních otáček, použijte motor s plně nuceným chlazením. Tedy vektorový speciální motor.
Rychlost řízená různými metodami řízení převodu frekvence je různá.
Rozsah rychlosti řízené metodou řízení U/F je 150-1470 m/min; rozsah otáček řízený vektorovým řízením bez snímače otáček a přímého řízení momentu je 60-1500m/min; rozsah rychlosti řízený vektorovým řízením se snímačem rychlosti a přímou regulací točivého momentu, rozsah regulační rychlosti je 5-1500 m/min a stabilita provozu při 5 m/min není příliš dobrá.
Po použití frekvenčního měniče lze motor nastartovat při velmi nízké frekvenci a napětí bez náběhového proudu a pro rychlé brzdění může používat různé způsoby brzdění dodávané frekvenčním měničem,
což vytváří podmínky pro časté spouštění a brzdění, čímž je mechanický systém a elektromagnetický systém motoru pod působením cyklické střídavé síly,
což přináší problémy s únavou a urychleným stárnutím mechanické struktury a izolační struktury.
Technologie FM vyžaduje tři hlavní aspekty motoru: úroveň izolace, nucené chlazení a ložiska rotoru.
Pokud jsou otáčky regulovány směrem nahoru nad základní frekvenci, bere se v úvahu i mechanická pevnost konstrukce motoru.
Závěr
Účinnost a nárůst teploty motoru bude asi o 10 % vyšší u měniče a nárůst teploty bude asi o 20 % menší, zejména v nízkofrekvenční oblasti vektorového řízení nebo přímého řízení momentu.
Invertorový motor je lepší než běžný motor pro příležitosti, které vyžadují časté startování, regulaci rychlosti a brzdění.
Z hlediska elektromagnetického hluku a vibrací mají invertorové motory nižší hluk a méně elektromagnetických vibrací než běžné motory, když jsou poháněny invertorem.
Jelikož je invertorový motor navržen pro invertorový pohon, snese větší změny napětí a izolační pevnost invertorového motoru je vyšší.
Zejména v režimu ovládání DTC je to skvělý test izolační pevnosti motoru.
Hlavním rozdílem je invertorový motor s extra odvodem tepla (nucená ventilace se samostatnými axiálními ventilátory).
Odvod tepla při nízké frekvenci, stejnosměrném brzdění a některých speciálních aplikacích je mnohem lepší než u běžných střídavých asynchronních motorů.
Najděte podrobnosti o motoru s proměnnou frekvencí VFD od profesionálního výrobce
Pokud byste chtěli provést profesionální objednávku, zašlete nám prosím dotaz.
Motor Dongchun má širokou škálu elektrických motorů, které se používají v různých průmyslových odvětvích, jako je doprava, infrastruktura a stavebnictví.
Získejte rychlou odpověď.
