Dit artikel gaat over de kenmerken van de invertermotor, het toepassings- en besturingsprincipe van de invertermotor, de ontwerpkenmerken worden benadrukt en ook wordt de toepassing van een invertermotor met frequentieregelaar en een gemeenschappelijke motor vergeleken.
Met de snelle ontwikkeling van vermogenselektronica en nieuwe halfgeleiderapparaten is de technologie voor AC-snelheidsregeling voortdurend verbeterd en verbeterd, en worden omvormers veel gebruikt in AC-motoren vanwege hun goede uitgangsgolfvorm en uitstekende prestatie-prijsverhouding.
Bijvoorbeeld: staalfabrieken voor het walsen van grote motoren en middelgrote en kleine rolmotoren, spoorwegen en stadsspoorwegen met tractiemotoren, liftmotoren, hefmotoren voor containerhefapparatuur, pompen en ventilatoren met motoren, compressoren, huishoudelijke apparaten met motoren, enz. hebben AC-motoren met variabele snelheid en frequentieregelaars gebruikt en goede resultaten behaald.
Het gebruik van een AC-motor met variabele frequentie in vergelijking met een DC-snelheidsmotor heeft aanzienlijke voordelen.
(1) eenvoudig en gemakkelijk om de snelheid aan te passen, waardoor energie wordt bespaard.
(2) AC-inductiemotorstructuur is eenvoudig, klein formaat, kleine traagheid, lage kosten, gemakkelijk onderhoud, duurzaam.
3) Het kan de capaciteit uitbreiden, hoge snelheid en hoogspanning realiseren.
4) Het kan een zachte start en snel remmen realiseren.
5) Niet-vonkend, explosiebestendig en sterk aanpassingsvermogen aan de omgeving.
In de afgelopen jaren heeft het transmissieapparaat voor frequentieomzetting van de snelheidsregeling een jaarlijks groeipercentage van 13% tot 16% bereikt en geleidelijk het grootste deel van de trend van het transmissieapparaat voor DC-snelheidsregeling vervangen.
Omdat de gewone asynchrone motor die werkt met constante frequentie en spanningsvoeding grote beperkingen heeft bij toepassing op het snelheidsregelsysteem met variabele frequentie, is om deze reden de speciale AC-elektromotor met variabele frequentie ontworpen op basis van het gebruik van de gelegenheid en de gebruiksvereisten. ontwikkeld.
Er zijn voornamelijk invertermotoren voor weinig geluid en weinig trillingen, invertermotoren met verbeterde koppelkarakteristieken bij lage snelheden, hogesnelheidsinvertermotoren, motoren met snelheidsmeetgeneratoren en vectorgestuurde invertermotoren.
De belangrijkste kenmerken en het besturingsprincipe van de frequentieomzettingsmotor
Speciale motor met frequentieomzetting heeft de volgende kenmerken.
(1) Ontwerp voor temperatuurstijging op B-niveau, productie van isolatie op F-niveau.
Door gebruik te maken van polymeer isolatiemateriaal en het productieproces van vacuümdrukdompelverf en een speciale isolatiestructuur, zijn de elektrische wikkelingsisolatiespanningsweerstand en mechanische sterkte aanzienlijk verbeterd, wat in staat is tot hoge snelheid van de motor en bestand is tegen de hoogfrequente stroomimpact van de omvormer en spanningsschade aan de isolatie.
(2) hoge balanskwaliteit, trillingsniveau R (niveau van trillingsreductie) mechanische onderdelenverwerkingsprecisie
Het gebruik van speciale, zeer nauwkeurige lagers kan een hoge snelheid in motortoerental mogelijk maken.
(3) geforceerd ventilatie- en warmteafvoersysteem, allemaal met behulp van geïmporteerde axiale ventilatoren, ultrastil, hoge levensduur, sterke wind.
Om de motor bij elke snelheid te beschermen, zorgt u voor een effectieve warmteafvoer en kunt u langdurig werken op hoge of lage snelheid.
4) Vergeleken met de traditionele frequentieomzettingsmotor,
met een breder bereik aan snelheidsregeling en hogere ontwerpkwaliteit, door het speciale magnetische veldontwerp, om het hoge harmonische magnetische veld verder te onderdrukken, om te voldoen aan de ontwerpindex van brede frequentie, energiebesparing en laag geluidsniveau.
5) Met een breed scala aan constante koppel- en vermogenssnelheidsregelingskarakteristieken, soepele snelheidsregeling, geen koppelpulsatie.
Met alle soorten frequentieomvormers hebben ze een goede parameterafstemming, met vectorbesturing, kunnen ze een volledig koppel van nul toerental, een laagfrequent hoog koppel en een hoge precisiesnelheidsregeling, positieregeling en snelle dynamische responscontrole realiseren.
(6) Speciale motor voor frequentieomzetting kan worden uitgerust met remmen en encoders,
om nauwkeurig parkeren te verkrijgen en een uiterst nauwkeurige snelheidsregeling te realiseren via een gesloten lussnelheidsregeling.
Adopting "reducer + inverter special motor + encoder + inverter" to realize precise control of ultra-low speed step less speed regulation.
(7) De invertermotor heeft een goede veelzijdigheid,
de installatiegrootte voldoet aan de IEC-norm en is uitwisselbaar met algemene standaardmotoren.
De snelheid van de asynchrone motor is evenredig met de frequentie wanneer de rotatiesnelheid niet veel verandert, dus het veranderen van de frequentie van de voeding kan de snelheid van de asynchrone motor veranderen.
Bij frequentieregeling wordt verwacht dat de hoofdflux constant blijft.
Als de hoofdflux groter is dan de flux bij normaal bedrijf, zal het magnetische circuit oververzadigd zijn en zal de bekrachtigingsstroom toenemen en zal de arbeidsfactor worden verlaagd.
Als de hoofdflux kleiner is dan de flux bij normaal bedrijf, wordt het motorkoppel verminderd.
In het begin van de 21e eeuw gebruikt de gebruikte omvormer voornamelijk de AC-DC-modus (VVVF-frequentieconversie of vectorbesturingsfrequentieconversie), die eerst de AC-voeding via de gelijkrichter omzet in gelijkstroom, en vervolgens de gelijkstroom omzet in frequentie en spanning.
De gelijkstroomvoeding wordt door een gelijkrichter omgezet in gelijkstroom en vervolgens in wisselstroom met gecontroleerde frequentie en spanning om de driefasenmotor te voeden.
Het circuit van de omvormer bestaat doorgaans uit vier delen: gelijkrichter, tussenliggende DC-link, omvormer en besturing.
De gelijkrichter is een driefasige ongecontroleerde gelijkrichter van het brugtype, de omvormer is een IGBT driefasige brugtype-omvormer met PWM-golfvormuitgang, en de tussenliggende DC-link is voor filtering, DC-energieopslag en buffering van reactief vermogen.
VFD-motor - Motortoepassing met frequentieomzetting
Frequentieomzettingsmotor is het reguliere snelheidscontroleprogramma geworden en kan op grote schaal worden gebruikt in alle lagen van de bevolking, traploze transmissie met variabele snelheid.
Vooral met de steeds wijdverbreidere toepassing van inverters op het gebied van industriële besturing, breidt het gebruik van invertermotoren zich steeds meer uit, vanwege de superioriteit van invertermotoren op het gebied van frequentieregeling in vergelijking met gewone motoren, waar de inverter wordt gebruikt, is er een invertermotor.
De sociale voordelen van genationaliseerde hoogspanningsinverterapparaten zijn aanzienlijk, voornamelijk energiebesparing, besparing van hulpbronnen en vermindering van milieuvervuiling.
Elimineer de opstartschok van de AC-motor en de impact op het elektriciteitsnet, en verminder het uitvalpercentage van de elektromotor en apparatuur.
Verbeter de controleprecisie en automatiseringsgraad.
De economische voordelen van snelheidsregeling voor frequentieomzetting zijn opmerkelijk.
Voor centrifugaalpompen en ventilatoren is de vloeistofstroom evenredig met de primaire kant van de snelheid, het koppel evenredig met de secundaire kant van de snelheid, en het vermogen evenredig met de tertiaire kant van de snelheid, neemt de snelheid af en neemt het energieverbruik van de motor af. in drie richtingen, dus het energiebesparende effect van de snelheidsregeling voor frequentieomzetting is zeer aanzienlijk.
Als het debiet afneemt, neemt de rotatiesnelheid af, neemt de stroom af en neemt het stroomverbruik van de motor af, waardoor theoretisch energie wordt bespaard.
Als het oorspronkelijke gebruik van dempers, klepregeling, het debiet afneemt, de drukhoogte toeneemt, neemt het motorvermogen af, zodat de variabele frequentie-snelheidsregeling dan de dempers, kleptype regeling energiebesparend is.
Naast energiebesparing en efficiëntie zijn er voor verschillende belastingen enkele indirecte economische voordelen, voornamelijk de arbeidsfactor kan worden verbeterd, om een zachte start te bereiken, het startkoppel op de elektrische en mechanische schade aan de motor te verminderen, soepel, stabiel en hoog precisie controle.
In de 21e eeuw is snelheidsregeling met variabele frequentie het reguliere snelheidsregelingsprogramma geworden en kan het op grote schaal worden gebruikt in alle lagen van de bevolking, traploze transmissie met variabele snelheid.
Ontwerpkenmerken van motoren met variabele frequentie
3.1 Elektromagnetisch ontwerp
De belangrijkste prestatieparameters waarmee rekening wordt gehouden bij het ontwerp van gewone asynchrone motoren zijn overbelastingscapaciteit, startprestaties, efficiëntie en arbeidsfactor.
Wat de invertermotor betreft, aangezien de kritische afslagsnelheid omgekeerd evenredig is met de voedingsfrequentie.
Het kan direct worden gestart wanneer de kritische turndown-snelheid bijna 1 bedraagt.
Daarom hoeven de overbelastingscapaciteit en de startprestaties niet langer veel aandacht te krijgen, en de belangrijkste kwestie die moet worden opgelost is hoe het aanpassingsvermogen van de motor aan de niet-sinusvormige voeding kan worden verbeterd.
Het elektromagnetisch ontwerp richt zich op de volgende aspecten:
1) Verminder de stator- en rotorweerstand zoveel mogelijk. Het verminderen van de statorweerstand kan het fundamentele koperverbruik verminderen om de toename van het koperverbruik als gevolg van hoge harmonischen te compenseren.
2) Om de hoge harmonischen in de stroom te onderdrukken, moet de inductie van de AC-motor op passende wijze worden verhoogd.
Maar de lekweerstand van de rotorsleuf is groter en het skin-effect is ook groter, en het koperverbruik van hoge harmonischen is ook toegenomen.
Daarom moet bij de grootte van de motorlekreactantie rekening worden gehouden met de redelijkheid van impedantie-aanpassing in het gehele snelheidsbereik.
3) Het magnetische hoofdcircuit van de invertermotor is over het algemeen ontworpen om onverzadigd te zijn, de ene is om te overwegen dat hoge harmonischen de verzadiging van het magnetische circuit zullen verdiepen, en de andere is om te overwegen dat bij lage frequentie de uitgangsspanning van de omvormer op de juiste manier moet worden verhoogd om het uitgaande koppel te verbeteren.
3.2 Structuurontwerp
Structuurontwerp, houd vooral ook rekening met de impact van niet-sinusvormige vermogenskarakteristieken op de isolatiestructuur van de invertermotor, trillingen, geluidskoelingsmodus, enz., let in het algemeen op de volgende kwesties.
(1) isolatieniveau, over het algemeen F-niveau of hoger, om de isolatiesterkte van de aarde en de lijn te versterken, vooral om rekening te houden met het vermogen van de isolatie om schokspanning te weerstaan.
(2) De trillingen en het geluid van de motor, we moeten volledig rekening houden met de stijfheid van de motorcomponenten en het geheel, en ons best doen om de inherente frequentie ervan te verbeteren om het resonantiefenomeen bij elke krachtgolf te vermijden.
(3) Koelmethode: gebruik over het algemeen geforceerde ventilatiekoeling, dat wil zeggen dat de koelventilator van de hoofdmotor wordt aangedreven door een onafhankelijke motor.
(4) Maatregelen om asstroom te voorkomen en lagerisolatiemaatregelen moeten worden genomen voor motoren met een vermogen van meer dan 160 kW.
In de eerste plaats is het eenvoudig om asymmetrie van het magnetische circuit te produceren, die ook asstroom zal produceren.
Wanneer de stromen die door andere hoogfrequente componenten worden geproduceerd, worden gecombineerd, zal de asstroom aanzienlijk toenemen, wat tot lagerschade zal leiden. Daarom moeten in het algemeen isolatiemaatregelen worden genomen.
5) Voor een motor met constant vermogen en variabele frequentie moet, wanneer de snelheid hoger is dan 3000 / min, speciaal vet met hoge temperatuurbestendigheid worden gebruikt om de temperatuurstijging van het lager te compenseren.
Het verschil tussen invertermotor en gewone motor
De meeste gewone huishoudelijke motoren kunnen alleen werken onder AC380V/50HZ, gewone motoren kunnen de gebruiksfrequentie verminderen of verhogen.
Maar het bereik mag niet te groot zijn, anders wordt de motor warm of zelfs verbrand. Invertermotoren kunnen op elke snelheid binnen het snelheidsbereik worden gebruikt en de motor zal niet beschadigd raken.
Over het algemeen zal de inductiemotor met frequentieomzetting met 100% nominale belasting in het bereik van 10% tot 100% nominale snelheid continu werken, de temperatuurstijging de standaard toegestane waarde van de motor niet overschrijden.
Het grootste deel van de warmteafvoer van gewone motoren is van het zelfkoelende type, en de warmteafvoer van de motor hangt af van het karnen van de twee waaiers aan het uiteinde van de motor.
Wanneer het toerental van de motor laag is, wordt de warmteafvoer van de motor een probleem.
Vergeleken met gewone motoren is de prijs van invertermotoren niet veel duurder en de voordelen liggen voor de hand.
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.
Boven 3000 tpm moet speciaal vet met hoge temperatuurbestendigheid worden gebruikt om de temperatuurstijging van de lagers te compenseren.
Secundaire koppelbelasting, wanneer de snelheid wordt verlaagd, wordt ook het koppel verminderd en wordt de warmteontwikkeling ook verminderd, geschikt voor de selectie van een gewone motor voor frequentieomzetting, bij de werkelijke snelheid is niet minder dan 40% van de synchrone snelheid te gebruiken.
Andere belastingen gebruiken, wanneer ze draaien op een synchrone snelheid van 60% en hoger, gewone motoren.
Wanneer u werkt met een synchrone snelheid van 25% -60%, gebruik dan een driefasige asynchrone motor van het type met geforceerde koeling en inverter, d.w.z. een speciale motor voor frequentieomzetting.
Wanneer de snelheid lager is dan 25% van de synchrone snelheid, gebruik dan een volledig geforceerde koelmotor. Dat wil zeggen, een speciale vectormotor.
De snelheid die wordt geregeld door verschillende controlemethoden voor frequentieomzetting is verschillend.
Het snelheidsbereik dat wordt geregeld door de U/F-regelmethode is 150-1470 m/min; het snelheidsbereik dat wordt geregeld door vectorregeling zonder snelheidssensor en directe koppelregeling is 60-1500 m/min; het snelheidsbereik wordt geregeld door vectorregeling met snelheidssensor en directe koppelregeling, het bereik van de regelsnelheid is 5-1500 m/min, en de stabiliteit van de werking bij 5 m/min is niet erg goed.
Na het gebruik van een frequentieomvormer kan de motor worden gestart met een zeer lage frequentie en spanning zonder inschakelstroom, en kan hij verschillende remmethoden gebruiken die door de frequentieomvormer worden geleverd voor snel remmen.
wat voorwaarden schept voor veelvuldig starten en remmen, waardoor het mechanische systeem en het elektromagnetische systeem van de motor onder invloed staan van cyclische wisselkracht,
wat vermoeidheid en versnelde verouderingsproblemen met zich meebrengt voor de mechanische structuur en isolatiestructuur.
De FM-technologie vereist drie hoofdaspecten van de motor: isolatieniveau, geforceerde koeling en rotorlagers.
Als de snelheid boven de grondfrequentie wordt geregeld, wordt ook rekening gehouden met de mechanische sterkte van de motorstructuur.
Conclusie
Het rendement en de temperatuurstijging van de motor zullen ongeveer 10% hoger zijn bij inverteraandrijving, en de temperatuurstijging zal ongeveer 20% kleiner zijn, vooral in het laagfrequente gebied van vectorregeling of directe koppelregeling.
De invertermotor is beter dan de gewone motor voor gelegenheden waarbij veelvuldig starten, snelheidsregeling en remmen nodig is.
In termen van elektromagnetische ruis en trillingen hebben invertermotoren minder geluid en minder elektromagnetische trillingen dan gewone motoren wanneer ze worden aangedreven door een inverter.
Omdat de invertermotor is ontworpen voor inverteraandrijving, is deze bestand tegen grotere spanningsveranderingen en is de isolatiesterkte van de invertermotor hoger.
Vooral in de DTC-besturingsmodus is het een goede test voor de isolatiesterkte van de motor.
Het belangrijkste verschil is dat de invertermotor extra warmteafvoer heeft (geforceerde ventilatie met afzonderlijke axiaalventilatoren).
De warmteafvoer bij lage frequentie, DC-remmen en sommige speciale toepassingen is veel beter dan bij normale asynchrone AC-motoren.
Vind de details van de VFD-frequentievariabele motor van een professionele fabrikant
Doorgaan naar artikel 
