A motor gyorsan elromlott, és az inverter démonként működik?Olvassa el a motor és az inverter közötti titkot egy cikkben!
Sokan felfedezték a motor inverteres károsodásának jelenségét.Például egy vízszivattyúgyárban az elmúlt két évben a felhasználók gyakran jelezték, hogy a vízszivattyú a garanciális időszak alatt megsérült.Korábban a szivattyúgyár termékeinek minősége nagyon megbízható volt.A vizsgálat után kiderült, hogy ezeket a sérült vízszivattyúkat mind frekvenciaváltó hajtotta.
A frekvenciaváltók megjelenése újításokat hozott az ipari automatizálás vezérlésében és a motorenergia-megtakarításban.Az ipari termelés szinte elválaszthatatlan a frekvenciaváltóktól.A felvonók és az inverteres klímaberendezések még a mindennapi életben is nélkülözhetetlen alkatrészekké váltak.A frekvenciaváltók elkezdtek behatolni a termelés és az élet minden szegletébe.A frekvenciaváltó azonban számos soha nem látott bajt is hoz, amelyek közül a motor károsodása az egyik legtipikusabb jelenség.
Sokan felfedezték a motor inverteres károsodásának jelenségét.Például egy vízszivattyúgyárban az elmúlt két évben a felhasználók gyakran jelezték, hogy a vízszivattyú a garanciális időszak alatt megsérült.Korábban a szivattyúgyár termékeinek minősége nagyon megbízható volt.A vizsgálat után kiderült, hogy ezeket a sérült vízszivattyúkat mind frekvenciaváltó hajtotta.
Bár egyre nagyobb figyelmet kapott az a jelenség, hogy a frekvenciaváltó károsítja a motort, az emberek még mindig nem ismerik ennek a jelenségnek a mechanizmusát, nem is beszélve arról, hogyan lehet megelőzni.Ennek a cikknek az a célja, hogy feloldja ezeket a zavarokat.
Az inverter sérülése a motorban
Az inverter motor károsodása két szempontot foglal magában, az állórész tekercsének sérülését és a csapágy sérülését, amint az 1. ábrán látható. Ez a fajta károsodás általában néhány hét-tíz hónapon belül következik be, és a konkrét idő attól függ. az inverter márkájáról, a motor márkáról, a motor teljesítményéről, az inverter vivőfrekvenciájáról, az inverter és a motor közötti kábel hosszáról, valamint a környezeti hőmérsékletről.Sok tényező összefügg.A motor korai véletlenszerű megsérülése hatalmas gazdasági veszteségeket okoz a vállalkozás termelésében.Ez a fajta veszteség nem csak a motorjavítás és -csere költsége, hanem ami még fontosabb, a váratlan gyártásleállás okozta gazdasági veszteség.Ezért, ha frekvenciaváltót használnak a motor meghajtására, kellő figyelmet kell fordítani a motor károsodásának problémájára.
Az inverter sérülése a motorban
Az inverteres hajtás és az ipari frekvenciahajtás közötti különbség
Annak megértéséhez, hogy miért sérülnek meg nagyobb valószínűséggel a teljesítményfrekvenciás motorok inverteres hajtás esetén, először ismerje meg az inverteres motor feszültsége és a teljesítményfrekvenciás feszültség közötti különbséget.Ezután tanulja meg, hogy ez a különbség hogyan befolyásolhatja hátrányosan a motort.
A frekvenciaváltó alapfelépítése a 2. ábrán látható, két részből, az egyenirányító áramkörből és az inverter áramkörből.Az egyenirányító áramkör egy közönséges diódákból és szűrőkondenzátorokból álló egyenfeszültségű kimeneti áramkör, és az inverter áramkör az egyenfeszültséget impulzusszélességű modulált feszültséghullámformává (PWM feszültség) alakítja át.Ezért az inverter által vezérelt motor feszültséghullámalakja változó impulzusszélességű impulzushullámforma, nem pedig szinuszos feszültséghullámforma.A motor impulzusfeszültséggel való vezetése a motor könnyű károsodásának kiváltó oka.
Az inverter károsodásának mechanizmusa a motor állórész tekercselésében
Amikor az impulzusfeszültséget a kábelen továbbítják, ha a kábel impedanciája nem egyezik a terhelés impedanciájával, akkor a terhelés végén visszaverődés történik.A visszaverődés eredménye az, hogy a beeső hullám és a visszavert hullám egymásra épülve nagyobb feszültséget képez.Az amplitúdója legfeljebb az egyenáramú busz feszültségének kétszeresét érheti el, ami körülbelül háromszorosa az inverter bemeneti feszültségének, amint az a 3. ábrán látható. A motor állórészének tekercsébe túl magas csúcsfeszültség kerül, ami feszültséglökést okoz a tekercsben. , és a gyakori túlfeszültség miatt a motor idő előtt meghibásodik.
Miután a frekvenciaváltó által hajtott motort a csúcsfeszültség befolyásolja, a tényleges élettartama számos tényezőtől függ, beleértve a hőmérsékletet, a szennyezést, a vibrációt, a feszültséget, a vivőfrekvenciát és a tekercsszigetelési folyamatot.
Minél magasabb az inverter vivőfrekvenciája, annál közelebb van a kimeneti áram hullámalakja a szinuszos hullámhoz, ami csökkenti a motor üzemi hőmérsékletét és meghosszabbítja a szigetelés élettartamát.A magasabb vivőfrekvencia azonban azt jelenti, hogy nagyobb a másodpercenként generált tüskefeszültségek száma, és nagyobb a motort érő ütések száma.A 4. ábra a szigetelés élettartamát mutatja a kábelhossz és a vivőfrekvencia függvényében.Az ábrán látható, hogy egy 200 láb hosszú kábelnél, ha a vivőfrekvenciát 3 kHz-ről 12 kHz-re növeljük (négyszeres változás), a szigetelés élettartama kb. 80 000 óráról 20 000 órára csökken (különbség: kb. 4 alkalommal).
A vivőfrekvencia hatása a szigetelésre
Minél magasabb a motor hőmérséklete, annál rövidebb a szigetelés élettartama, ahogy az 5. ábrán látható, amikor a hőmérséklet 75°C-ra emelkedik, a motor élettartama csak 50%.Az inverterrel hajtott motor esetében, mivel a PWM feszültség több nagyfrekvenciás komponenst tartalmaz, a motor hőmérséklete sokkal magasabb lesz, mint a teljesítményfrekvenciás feszültséghajtásé.
Az inverter sérülését okozó motor csapágyának mechanizmusa
A frekvenciaváltó azért károsítja a motor csapágyát, mert a csapágyon áram folyik át, és ez az áram szakaszos kapcsolású állapotban van.A szakaszos csatlakozó áramkör ívet generál, és az ív égeti a csapágyat.
A váltakozó áramú motor csapágyaiban folyó áramnak két fő oka van.Először is a belső elektromágneses tér kiegyensúlyozatlansága által generált indukált feszültség, másodszor pedig a szórt kapacitás okozta nagyfrekvenciás áramút.
Az ideális AC indukciós motor belsejében a mágneses tér szimmetrikus.Ha a háromfázisú tekercsek árama egyenlő és a fázisok 120°-kal eltérnek, a motor tengelyén nem indukálódik feszültség.Amikor az inverter által kibocsátott PWM feszültség aszimmetrikussá teszi a mágneses mezőt a motoron belül, feszültség indukálódik a tengelyen.A feszültségtartomány 10-30 V, ami a meghajtó feszültségtől függ.Minél nagyobb a meghajtó feszültség, annál nagyobb a feszültség a tengelyen.magas.Ha ennek a feszültségnek az értéke meghaladja a csapágyban lévő kenőolaj dielektromos szilárdságát, akkor áramút alakul ki.A tengely forgásának egy pontján a kenőolaj szigetelése ismét leállítja az áramot.Ez a folyamat hasonló a mechanikus kapcsoló be- és kikapcsolási folyamatához.Ebben a folyamatban egy ív jön létre, amely letörli a tengely, a golyó és a tengelyedény felületét, és gödröket képez.Ha nincs külső rezgés, a kis gödröcskék nem gyakorolnak túl nagy hatást, de ha van külső rezgés, akkor hornyok keletkeznek, ami nagy hatással van a motor működésére.
Ezen túlmenően a kísérletek kimutatták, hogy a tengely feszültsége összefügg az inverter kimeneti feszültségének alapfrekvenciájával is.Minél alacsonyabb az alapfrekvencia, annál nagyobb a feszültség a tengelyen, és annál súlyosabb a csapágy sérülése.
A motor működésének korai szakaszában, amikor a kenőolaj hőmérséklete alacsony, az áram tartománya 5-200 mA, ilyen kis áram nem okoz károsodást a csapágyban.Ha azonban a motor egy ideig jár, a kenőolaj hőmérsékletének növekedésével a csúcsáram eléri az 5-10A-t, ami felvillanást okoz, és kis gödröket képez a csapágyalkatrészek felületén.
A motor állórész tekercseinek védelme
Ha a kábel hossza meghaladja a 30 métert, a modern frekvenciaváltók elkerülhetetlenül feszültségcsúcsokat generálnak a motor végén, ami lerövidíti a motor élettartamát.Két ötlet van a motor károsodásának megelőzésére.Az egyik a nagyobb tekercsszigetelésű és dielektromos szilárdságú motor (általában változó frekvenciájú motor) használata, a másik pedig a csúcsfeszültség csökkentésére irányuló intézkedések megtétele.Az előbbi intézkedés új építésű projektekre, az utóbbi pedig a meglévő motorok átalakítására alkalmas.
Jelenleg a leggyakrabban használt motorvédelmi módszerek a következők:
1) Szereljen fel egy reaktort a frekvenciaváltó kimeneti végére: Ez a leggyakrabban használt intézkedés, de meg kell jegyezni, hogy ez a módszer bizonyos hatással van a rövidebb kábelekre (30 méter alatt), de néha a hatás nem ideális , amint az a 6(c) ábrán látható.
2) Szereljen be dv/dt szűrőt a frekvenciaváltó kimeneti végére: Ez az intézkedés olyan alkalmakra alkalmas, ahol a kábel hossza kevesebb, mint 300 méter, és az ára valamivel magasabb, mint a reaktoré, de a hatás már jelentősen javult, amint azt a 6(d) ábra mutatja.
3) Szereljen be szinuszszűrőt a frekvenciaváltó kimenetére: ez a mérték a legideálisabb.Mert itt a PWM impulzusfeszültség szinuszos feszültséggé változik, a motor ugyanolyan feltételek mellett működik, mint a teljesítményfrekvenciás feszültség, és a csúcsfeszültség problémája teljesen megoldódott (mindegy, milyen hosszú a kábel, lesz nincs csúcsfeszültség).
4) Szereljen be csúcsfeszültség-elnyelőt a kábel és a motor közötti interfészre: az előző intézkedések hátránya, hogy nagy motorteljesítmény esetén a reaktor vagy a szűrő nagy térfogatú és tömegű, az ára pedig viszonylag magas. magas.Ezenkívül a reaktor Mind a szűrő, mind a szűrő bizonyos feszültségesést okoz, ami befolyásolja a motor kimeneti nyomatékát.Az inverter csúcsfeszültség-elnyelő használatával kiküszöbölhetők ezek a hiányosságok.Az SVA tüskés feszültségelnyelő, amelyet a Második Akadémia AeroSpace Science and Industry Corporation 706-ja fejlesztett ki, fejlett teljesítményelektronikai technológiát és intelligens vezérlési technológiát alkalmaz, és ideális eszköz a motorkárosodások megoldására.Ezenkívül az SVA tüskeabszorber védi a motor csapágyait.
A tüskés feszültségelnyelő egy új típusú motorvédő berendezés.Csatlakoztassa párhuzamosan a motor tápfeszültség bemeneti kapcsait.
1) A csúcsfeszültség-érzékelő áramkör valós időben érzékeli a feszültség amplitúdóját a motor tápvezetékén;
2) Ha az észlelt feszültség nagysága meghaladja a beállított küszöbértéket, vezérelje a csúcsenergia-puffer áramkört, hogy elnyelje a csúcsfeszültség energiáját;
3) Amikor a csúcsfeszültség energiája tele van a csúcsenergia-pufferrel, a csúcsenergia-abszorpciós szabályozószelep kinyílik, így a pufferben lévő csúcsenergia kiürül a csúcsenergia-elnyelőbe, és az elektromos energia hővé alakul. energia;
4) A hőmérséklet-figyelő figyeli a csúcsenergia-elnyelő hőmérsékletét.Ha a hőmérséklet túl magas, a csúcsenergia-abszorpciót szabályozó szelep megfelelően zárva van az energiaelnyelés csökkentése érdekében (a motor védelmének biztosítása mellett), hogy megakadályozza a csúcsfeszültség-elnyelő túlmelegedését és károsodását.kár;
5) A csapágyáram-elnyelő áramkör feladata a csapágyáram elnyelése és a motor csapágyának védelme.
A fent említett du/dt szűrővel, szinuszos szűrővel és más motorvédelmi módszerekkel összehasonlítva a csúcselnyelő legnagyobb előnye a kis méret, az alacsony ár és a könnyű szerelhetőség (párhuzamos telepítés).Különösen nagy teljesítmény esetén nagyon szembetűnőek a csúcsabszorber előnyei az ár, a térfogat és a tömeg tekintetében.Ezenkívül, mivel párhuzamosan van beépítve, nem lesz feszültségesés, és bizonyos feszültségesés lesz a du/dt szűrőn és a szinuszszűrőn, és a szinuszos szűrő feszültségesése közel 10 %, ami a motor nyomatékának csökkenését okozza.
Jogi nyilatkozat: Ez a cikk az internetről származik.A cikk tartalma csak tanulási és kommunikációs célokat szolgál.Az Air Compressor Network semleges marad a cikkben szereplő nézetekkel szemben.A cikk szerzői joga az eredeti szerzőt és a platformot illeti meg.Ha bármilyen jogsértést észlel, kérjük, lépjen kapcsolatba a törléshez