U mutore hè rottu veloce, è l'inverter agisce cum'è un dimòniu?Leghjite u sicretu trà u mutore è l'inverter in un articulu!
Parechje persone anu scupertu u fenomenu di danni inverter à u mutore.Per esempiu, in una fabbrica di pompa d'acqua, in l'ultimi dui anni, i so utilizatori anu cuntatu spessu chì a pompa d'acqua hè stata dannata durante u periodu di garanzia.In u passatu, a qualità di i prudutti di a fabbrica di pompa era assai affidabile.Dopu à l'inchiesta, hè statu trovu chì sti pompi d'acqua dannighjati eranu tutti guidati da cunvertitori di frequenza.
L'emergenza di i convertitori di frequenza hà purtatu innovazioni à u cuntrollu di l'automatizazione industriale è u risparmiu d'energia di u mutore.A produzzione industriale hè quasi inseparabile da i convertitori di frequenza.Ancu in a vita di ogni ghjornu, l'elevatori è l'aria condizionata inverter sò diventati parti indispensabili.I convertitori di frequenza anu cuminciatu à penetrà in ogni angulu di a produzzione è di a vita.In ogni casu, u cunvertitore di frequenza porta ancu assai prublemi senza precedente, trà quale u danni à u mutore hè unu di i fenomeni più tipici.
Parechje persone anu scupertu u fenomenu di danni inverter à u mutore.Per esempiu, in una fabbrica di pompa d'acqua, in l'ultimi dui anni, i so utilizatori anu cuntatu spessu chì a pompa d'acqua hè stata dannata durante u periodu di garanzia.In u passatu, a qualità di i prudutti di a fabbrica di pompa era assai affidabile.Dopu à l'inchiesta, hè statu trovu chì sti pompi d'acqua dannighjati eranu tutti guidati da cunvertitori di frequenza.
Ancu s'è u fenomenu chì u cunvertitore di freccia dannu u mutore hà attrattu sempre più l'attenzione, a ghjente ùn cunnosci micca ancu u miccanisimu di stu fenomenu, è micca solu cumu impediscenu.U scopu di stu articulu hè di risolviri sti cunfusioni.
Dannu inverter à u mutore
U dannu di l'inverter à u mutore include dui aspetti, u dannu di l'avvolgimentu di u stator è u dannu di u cuscinettu, cum'è mostra in Figura 1. Stu tipu di dannu generalmente si trova in pochi settimane à deci mesi, è u tempu specificu dipende. nantu à a marca di l'inverter, a marca di u mutore, a putenza di u mutore, a freccia di u trasportatore di l'inverter, a lunghezza di u cable trà l'inverter è u mutore, è a temperatura ambientale.Parechji fattori sò ligati.U primu dannu accidentale di u mutore porta enormi perdite ecunomiche à a produzzione di l'impresa.Stu tipu di perdita ùn hè micca solu u costu di a riparazione di u mutore è di rimpiazzamentu, ma più impurtante, a perdita ecunomica causata da un stoppage inesperu di a produzzione.Dunque, quandu si usa un convertitore di frequenza per guidà un mutore, deve esse prestatu una attenzione sufficiente à u prublema di danni à u mutore.
Dannu inverter à u mutore
A diffarenza trà l'inverter drive è l'inverter drive di frequenza industriale
Per capisce u mecanismu perchè i mutori di freccia di l'energia sò più prubabile di esse dannighjati sottu a cundizione di l'inverter drive, prima capisce a diffarenza trà a tensione di u mutore inverter driven è a tensione di frequenza di putenza.Allora amparate cumu sta diferenza pò influenzà negativamente u mutore.
A struttura di basa di u cunvertitore di frequenza hè mostrata in a Figura 2, cumprese duie parti, u circuitu di rectificatore è u circuitu d'inverter.U circuitu di rettificatore hè un circuitu di output di tensione DC cumpostu di diodi ordinarii è condensatori di filtru, è u circuitu inverter cunverte a tensione DC in una forma d'onda di tensione modulata in larghezza di impulsu (tensione PWM).Dunque, a forma d'onda di tensione di u mutore inverter-driven hè una forma d'onda di impulsu cù larghezza di impulsu variabile, piuttostu cà una forma d'onda di tensione d'onda sinusoidale.Conduzzione di u mutore cù a tensione di impulsu hè a causa principale di u dannu faciule di u mutore.
U Meccanisimu di l'Inverter Damage Motor Stator Winding
Quandu a tensione di impulsu hè trasmessa nantu à u cable, se l'impedenza di u cable ùn currisponde à l'impedenza di a carica, a riflessione si verificarà à a fine di a carica.U risultatu di a riflessione hè chì l'onda incidente è l'onda riflessa sò sovrapposte per furmà una volta più altu.A so amplitude pò ghjunghje sin'à duie volte a tensione di l'autobus DC à u più, chì hè circa trè volte a tensione di input di l'inverter, cum'è mostra in Figura 3. A tensione di punta eccessiva hè aghjuntu à a bobina di u stator di u mutore, causendu una scossa di tensione à a bobina. , è frequenti scosse di sovratensione pruvucarà u mutore à fallu prematuremente.
Dopu chì u mutore guidatu da u convertitore di frequenza hè affettatu da a tensione di punta, a so vita attuale hè ligata à parechji fatturi, cumprese a temperatura, a contaminazione, a vibrazione, a tensione, a frequenza di u trasportatore è u prucessu d'insulazione di a bobina.
A più alta hè a frequenza di u trasportatore di l'inverter, più a forma d'onda di corrente di output hè vicinu à una onda sinusoidale, chì riducerà a temperatura di u funziunamentu di u mutore è allargà a vita di l'insulazione.In ogni casu, una frequenza di traspurtadore più altu significa chì u nùmeru di tensioni di spike generati per seconda hè più grande, è u nùmeru di scossa à u mutore hè più grande.A Figura 4 mostra a vita d'insulazione in funzione di a lunghezza di u cable è a frequenza di u trasportatore.Pò esse vistu da a figura chì per un cable di 200 piedi, quandu a freccia di u trasportatore hè aumentata da 3kHz à 12kHz (un cambiamentu di 4 volte), a vita di l'insulazione diminuite da circa 80.000 ore à 20.000 ore (una diferenza di 4 volte).
Influenza di a Frequenza Carrier nantu à l'insulazione
A più alta a temperatura di u mutore, u più corta hè a vita di l'insulazione, cum'è mostra in a Figura 5, quandu a temperatura s'eleva à 75 ° C, a vita di u mutore hè solu 50%.Per un mutore guidatu da un inverter, postu chì a tensione PWM cuntene più cumpunenti d'alta frequenza, a temperatura di u mutore serà assai più altu ch'è quella di un drive di tensione di frequenza di putenza.
Meccanismu di Cuscinetti di Motori di Dannu Inverter
U mutivu perchè u cunvertitore di freccia dannu u cuscinettu di u mutore hè chì ci hè un currente chì scorri per u cuscinettu, è questu currente hè in un statu di cunnessione intermittenti.U circuitu di cunnessione intermittenti generà un arcu, è l'arcu brusgiarà u cuscinettu.
Ci hè dui mutivi principali per u currente chì scorri in i cuscinetti di u mutore AC.Prima, a tensione indotta generata da u sbilanciamentu di u campu elettromagneticu internu, è secondu, u percorsu di a corrente d'alta freccia causata da a capacità stray.
U campu magneticu in u mutore di induzione AC ideale hè simmetricu.Quandu i currenti di l'avvolgimenti trifasi sò uguali è e fasi differenu da 120 °, nisuna tensione serà indotta nantu à l'arbulu di u mutore.Quandu l'output di tensione PWM da l'inverter face chì u campu magneticu in u mutore sia asimmetricu, una tensione serà indotta nantu à l'arbre.A gamma di tensione hè 10 ~ 30V, chì hè ligata à a tensione di guida.Più altu hè a tensione di guida, u più altu hè a tensione di l'arbulu.altu.Quandu u valore di sta tensione supera a forza dielettrica di l'oliu lubrificante in u cuscinettu, si forma una strada di corrente.À un certu puntu durante a rotazione di l'arbulu, l'insulazione di l'oliu lubricante ferma u currente di novu.Stu prucessu hè simile à u prucessu on-off di un switch meccanicu.In questu prucessu, un arcu serà generatu, chì ablarà a superficia di l'arburetu, a bola è a tazza di l'arburetu, furmendu pits.Se ùn ci hè micca una vibrazione esterna, i picculi dimples ùn anu micca troppu influenza, ma s'ellu ci hè una vibrazione esterna, i grooves seranu produtti, chì hà una grande influenza in u funziunamentu di u mutore.
Inoltre, l'esperimenti anu dimustratu chì a tensione nantu à l'arbulu hè ancu ligata à a freccia fundamentale di a tensione di output di l'inverter.A più bassa a frequenza fundamentale, u più altu a tensione nantu à l'arbulu è u più seriu u dannu di cuscinetti.
In a prima fase di u funziunamentu di u mutore, quandu a temperatura di l'oliu lubrificante hè bassu, a gamma attuale hè di 5-200mA, un currente cusì chjucu ùn pruvucarà micca danni à u cuscinettu.Tuttavia, quandu u mutore corre per un periudu di tempu, cum'è a temperatura di l'oliu lubrificante aumenta, u piccu currente ghjunghje à 5-10A, chì pruvucarà flashover è formanu picculi foschi nantu à a superficia di i cumpunenti di u cuscinettu.
Prutezzione di l'avvolgimentu di u stator di u mutore
Quandu a lunghezza di u cable supera i 30 metri, i convertitori di freccia muderni generanu inevitabilmente picchi di tensione à l'estremità di u mutore, accurtendu a vita di u mutore.Ci sò dui idee per impediscenu danni à u mutore.Unu hè di utilizà un mutore cù un insulamentu di bobina più altu è a forza dielettrica (in generale chjamatu mutore di frequenza variabile), è l'altru hè di piglià misure per riduce a tensione di punta.A prima misura hè adattata per i prughjetti di novu custruitu, è l'ultima misura hè adattata per trasfurmà i mutori esistenti.
Attualmente, i metudi di prutezzione di u mutore cumunimenti usati sò i seguenti:
1) Installa un reattore à a fine di u cunvertitore di freccia: Questa misura hè a più comunmente usata, ma deve esse nutatu chì stu metudu hà un certu effettu nantu à i cavi più brevi (sottu 30 metri), ma qualchì volta l'effettu ùn hè micca ideale. , cum'è mostra in a Figura 6 (c ) mostrata.
2) Installa un filtru dv/dt à l'estremità di l'output di u convertitore di frequenza: sta misura hè adattata per l'occasioni induve a lunghezza di u cable hè menu di 300 metri, è u prezzu hè pocu più altu ch'è quellu di u reattore, ma l'effettu hè statu. significativamente migliuratu, cum'è mostra in a Figura 6 (d).
3) Installa un filtru sinusoidale à l'output di u convertitore di frequenza: sta misura hè a più ideale.Perchè quì, a tensione di l'impulsu PWM hè cambiatu in una tensione d'onda sinusoidale, u mutore travaglia in e stesse cundizioni cum'è a tensione di freccia di u putere, è u prublema di a tensione di punta hè stata risolta cumplettamente (ùn importa quantu hè longu u cable, ci sarà. senza tensione di punta).
4) Installa un assorbitore di tensione di punta à l'interfaccia trà u cable è u mutore: u svantaghju di e misure previ hè chì quandu u putere di u mutore hè grande, u reactore o filtru hà un grande volume è pesu, è u prezzu hè relativamente relativamente. altu.Inoltre, u reattore Sia u filtru è u filtru pruvucarà una certa caduta di tensione, chì affettarà u torque di output di u mutore.Aduprà l'inverter absorber di tensione di punta pò superà questi difetti.L'assorbitore di tensione di spike SVA sviluppatu da 706 di a Second Academy of Aerospace Science and Industry Corporation adopta a tecnulugia avanzata di l'elettronica di putenza è a tecnulugia di cuntrollu intelligente, è hè un dispositivu ideale per risolve i danni di u mutore.Inoltre, l'assorbitore di spike SVA pruteghja i cuscinetti di u mutore.
Spike voltage absorber hè un novu tipu di dispusitivu di prutezzione di u mutore.Cunnette i terminali di putenza di u mutore in parallelu.
1) U circuitu di rilevazione di a tensione di punta rileva l'amplitude di tensione nantu à a linea elettrica di u mutore in tempu reale;
2) Quandu a magnitudine di a tensione rilevata supera u sogliu stabilitu, cuntrolla u circuitu di buffer di energia di punta per assorbe l'energia di a tensione di punta;
3) Quandu l'energia di a tensione di punta hè piena di u buffer di energia di punta, a valvula di cuntrollu di l'assorbimentu di l'energia di punta hè aperta, cusì chì l'energia di punta in u buffer hè scaricata in l'assorbitore di energia di punta, è l'energia elettrica hè cunvertita in calore. energia;
4) U monitor di temperatura monitorizza a temperatura di l'assorbitore di energia di punta.Quandu a temperatura hè troppu alta, a valvula di cuntrollu di l'assorbimentu di l'energia di punta hè chjusa currettamente per riduce l'assorbimentu di l'energia (sottu a premessa di assicurà chì u mutore hè prutettu), per impedisce chì l'assorbitore di tensione di piccu si surriscalda è causanu danni.danni;
5) A funzione di u circuitu di assorbimentu di corrente di cuscinettu hè di assorbe u currente di cuscinettu è prutegge u cuscinettu di u mutore.
In cunfrontu cù u filtru du/dt sopra menzionatu, u filtru d'onda sinusoidale è altri metudi di prutezzione di u mutore, l'assorbitore di piccu hà i più grandi vantaghji di dimensioni ridotte, prezzu bassu è facilità d'installazione (installazione parallela).In particulare in u casu d'alta putenza, i vantaghji di l'absorbitore di punta in quantu à u prezzu, u voluminu è u pesu sò assai prominenti.Inoltre, postu chì hè stallatu in parallelu, ùn ci sarà micca caduta di tensione, è ci sarà una certa caduta di tensione nantu à u filtru du/dt è u filtru sinusoidale, è a caduta di tensione di u filtru sinusoidale hè vicinu à 10. %, chì pruvucarà à riduce u torque di u mutore.
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